自石墨烯材料被发现以来,因其独特的结构和优良的性能引起了研究学者们的广泛关注。石墨烯的制备方法也逐渐成熟。石墨烯丰富的比表面积、优良的导电性使其成为催化剂载体的绝佳选择。研究发现,将具有催化性能的纳米粒子与石墨烯基底进行复合,石墨烯会增强催化剂纳米粒子的催化性能,并改善催化剂纳米粒子易聚集的现象。因此,基于石墨烯的复合材料对污水处理的研究具有一定的实用意义。1)利用水热法和高温煅烧成功制备了还原氧化石墨烯/四氧化三铁-钯（rGS/Fe₃O₄-Pd）气凝胶材料,并通过XRD、FT-IR、XPS等表征手段对材料的结构和组成进行了详细的研究。气凝胶中贵金属Pd纳米粒子和具有磁性的Fe₃O₄纳米粒子的引入,赋予了凝胶材料良好的催化性能和磁性。以硼氢化钠（NaBH₄）还原四硝基酚（4-NP）为探针反应,评估了rGS/Fe₃O₄-Pd气凝胶材料的催化性能。实验结果表明,rGS/Fe₃O₄-Pd气凝胶材料相比于商用Pd/C材料展示出了更好的催化性能。负载在石墨烯凝胶中的磁性Fe₃O₄纳米粒子,使得凝胶复合材料可以在外加磁场的作用下从反应体系中分离出来,因而rGS/Fe₃O₄-Pd气凝胶材料具有良好的循环利用性。2)采用“一步水热法”制备出三氧化二铁/还原氧化石墨烯（Fe₂O₃/rGO）气凝胶材料。所得到的Fe₂O₃/rGO气凝胶呈现出丰富的孔隙结构（大孔与介孔并存）,从而使其具有良好的吸附能力。为评价Fe₂O₃/rGO气凝胶在对污水中有机染料的降解效果,本章实验借助温和、绿色、高效的光-Fenton体系来对罗丹明B进行降解,考察了罗丹明B浓度、催化剂用量、H₂O₂用量等实验条件对降解效果的影响,并初步探究了该光-Fenton体系的反应机理。