石墨烯气凝胶，是石墨烯片层堆叠和搭积而成的三维网络结构，既具备石墨烯优异的物理和化学特性，又含有气凝胶丰富的孔隙结构，进一步拓宽了石墨烯的应用领域。目前，石墨烯气凝胶已在能源、催化、传感和环境等领域展现出了极高的潜在应用价值。本论文围绕石墨烯气凝胶的γ射线辐射法制备展开，对氧化石墨烯辐照还原自组装过程进行探索，并对所得石墨烯气凝胶在油-水分离方面的应用加以改进，具体研究内容和主要分析结果如下:　　1、探索了水/乙二胺体系中，氧化石墨烯在γ射线辐照条件下被还原并自组装的可行性，成功制备出石墨烯气凝胶。微观结构分析表明，石墨烯气凝胶的表面较为光滑平整，内部则粗糙多孔。同时，利用红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、热重分析等分析手段，有效地表征了所得石墨烯气凝胶的化学结构、还原程度和热稳定性。研究表明，γ射线辐照还原自组装技术是一种有效的石墨烯气凝胶制备方法。　　鉴于石墨烯气凝胶具备多孔结构、疏水特性和热稳定性，可将其应用于有机溶剂的吸附处理。无论有机溶剂浮于水面或沉在水底，石墨烯气凝胶均可对之进行有效吸附。经蒸馏或燃烧处理后，可实现石墨烯气凝胶的循环使用和有机溶剂的回收利用。更进一步，凭借所搭建的简易循环吸油装置，石墨烯气凝胶可持续吸附水面浮油并收集。整个吸附过程无任何水分被吸收，免却了蒸馏处理的繁琐和能耗，以及燃烧处理的浪费和污染，是一种安全、环保、高效、简便的浮油处理方法。　　2、在利用γ射线辐射法成功制备出石墨烯气凝胶的基础上，探究了影响氧化石墨烯辐照还原自组装过程的主要因素:乙二胺含量和总吸收剂量。研究表明，一定的乙二胺添加量和适当的γ射线总吸收剂量对于氧化石墨烯的还原和自组装过程至关重要。对不同乙二胺含量和不同总吸收剂量所得石墨烯气凝胶的X射线光电子能谱的碳元素窄谱进行详细的分峰拟合分析，推测出了氧化石墨烯在水/乙二胺体系中经辐照被还原的反应机理。　　3、研究证明，异丙醇是一种有效的自由基捕获剂。因此，利用异丙醇替代乙二胺作为氧化石墨烯辐射还原中的自由基捕获剂，成功获得石墨烯气凝胶，并对其化学结构进行分析。分析表明，该体系所得石墨烯气凝胶的孔隙结构更为均一，还原程度更高。