石墨烯是由碳原子sp2杂化组成的厚度仅为单层原子二维平面碳基材料，是构建其它维度碳质材料的基本单元。由于其层状的结构，石墨烯具有很高的理论比表面积(～2630 m2g-1)，表面碳原子可能与有机污染物产生强π-π作用，表面的官能团则可与重金属离子产生络合作用，在去除环境污染物领域有很大的应用潜力。但是由于石墨烯尺寸小，分离十分困难，阻碍了实际中的大规模应用。　　本论文采用利用液相沉积法制备磁性石墨烯复合材料，使得这种复合材料既具有磁分离的特性，又克服了石墨烯易团聚的缺点。然后，采用宏观静态吸附的方法研究磁性石墨烯对水溶液中重金属离子污染物(Pb(Ⅱ))和多环芳烃类有机污染物（萘、1-萘酚、1-萘胺）的去除效果，最后与微观表征相结合研究磁性石墨烯的吸附机理。主要成果如下:　　(1)合成的磁性还原石墨烯被用作超级吸附剂去除水环境中的多环芳烃类有机污染物（萘、1-萘酚、1-萘胺）。结果表明，磁性还原石墨烯吸附多环芳烃类有机污染物主要是通过EDA作用，吸附质的极性越大，吸附容量越大。将磁性碳纳米管吸附结果作为对比，研究吸附剂的形貌对吸附的影响。由于层状结构的磁性石墨烯表面的有效吸附位为石墨烯片层的上下两个表面，远多于卷曲管状结构的磁性碳纳米管，所以磁性还原石墨烯对多环芳烃有机污染的吸附容量很大。吸附热力学研究表明，磁性还原石墨烯和磁性碳纳米管吸附多环芳烃有机污染物过程是自发吸热的。　　(2)合成的磁性还原石墨烯与磁性氧化石墨烯分别被用来吸附重金属污染物(Pb(Ⅱ)）和多环芳烃类有机污染物(1-萘酚、1-萘胺)。结果表明，由于表面丰富的含氧官能团磁性氧化石墨烯对Pb(Ⅱ)的吸附效果好于磁性还原石墨烯，而对有机污染物的吸附效果较差;磁性还原石墨烯的结果刚好相反。热力学研究表明，温度升高有利于1-萘酚和1-萘胺在磁性还原石墨烯上的吸附，且该吸附过程是吸热自发的过程。磁分离实验表明，这两种材料都都很好的磁分离特性。