核燃料的循环会产生大量的放射性物质,这些物质若深藏质地下面可能对人类产生了巨大的隐藏危害,所以处理这些放射性物质的最好的办法是进行闭式循环,将分离的U,Pu可以重新投入到反应堆,对一些次锕系元素(MA)和裂变产物(FP)分离提纯。镅(Am)和锔(Cm)属于典型的次锕系元素,在溶液中可以与水形成配位体的结构,虽然在乏燃料中的含量并不高,但是分离困难,市场价格非常昂贵。石墨烯是典型的二维材料,拥有优良的物理化学性质,并且也可以作为良好的吸附剂,用含O官能团功能化石墨烯可以增加其亲水性能,从而为吸附Am和Cm提供了基础。在实验中利用氧化石墨烯吸附如铀酰离子,钚离子等已有部分研究,均可表明氧化石墨烯可以有效地吸附,并且效果要比传统的吸附剂强。本文基于第一性原理密度泛函理论计算方法,采用高斯软件,从理论上计算了氧化石墨烯吸附[Am(H2O)8]3+和[Cm(H2O)n]3+的结构以及成键性质,并通过吉布斯自由能的比较来判断氧化石墨烯对两种元素的吸附性能来展开研究。本文分别计算了在气相和液相中氧化石墨烯吸附Am和Cm的结构模型和吸附能,并作了成键分析来深入的了解氧化石墨烯与An的相互作用机理。计算结果发现氧化石墨烯吸附Am和Cm的构型可以稳定存在,证明其可以有效地吸附An。通过对液相溶液中的12种吸附构型的吉布斯自由能的分析发现,带有不同官能团的氧化石墨烯对于吸附Am和Cm的能力有很大的差别,其中在液相溶液中带有氨基官能团的石墨烯可以有效地分离Am和Cm两种元素。为了深入的氧化石墨烯吸附Am和Cm构型的吸附性质,我们对化合物的分子轨道进行了自然键轨道分析,结果表明:吸附结构的稳定存在是由于配位体中的氧奉献出电子对,与中心离子共用,而形成共价键的形式。