石油化工行业为社会提供必不可少的石油类物质和化工产品,是我国的支柱产业。但在其生产过程中会不断排放挥发性有机废气及含油废水,带来的环境污染问题日益突出,石化行业逐渐变为重点工业污染源。如何有效处理石化行业所排放的挥发性有机废气及含油废水是当今研究热点之一。目前,使用较为广泛且有效的方法为吸附法,该方法的关键就在于吸附剂的选取。因此,开发一种具有较好针对性、吸附效率较高且易脱附的新型吸附剂显得尤为重要。本论文分别以石墨烯及磁性石墨烯复合材料为吸附剂,研究了石墨烯及磁性石墨烯吸附剂的合成及其在石化行业特征污染物甲苯有机废气及乳化含油废水中的吸附应用。（1）分别通过氧化石墨还原法和化学共沉淀法制备石墨烯和磁性石墨烯复合材料,并分别表征其物化性质。（2）以石墨烯作为吸附剂,考察其在不同甲苯进气浓度、吸附温度、床层高度条件下的甲苯吸附性能。（3）以磁性石墨烯复合材料为吸附剂,分别考察磁性石墨烯投加量、吸附时间、溶液pH、吸附温度及循环使用次数对乳化含油废水的吸附性能影响。实验表明:（1）通过氧化石墨还原法制备的石墨烯,比表面积为427.72m²/g,平均孔容为0.305702cm³/g,平均孔径为3.29936nm,在甲苯进气浓度1150 mg·m^-3、实验温度25℃、床层高度10 mm及气速200 mL·min^-1的条件下,其甲苯吸附量为86.5 mg·g^-1。（2）石墨烯吸附甲苯量随着初始甲苯浓度的升高,甲苯到达吸附穿透点和饱和点的时间越少,平衡吸附量越高,增加速率与石墨烯结构相关;甲苯的吸附量随着床层高度的升高,甲苯的吸附穿透时间、吸附饱和时间及吸附量都变大;随着吸附温度的升高、达到吸附饱和的时间减少、平衡吸附量增大。（3）甲苯吸附等温线的Langmuir、Frenudlich方程拟合结果显示,Freundlich方程比Langmuir方程拟合效果更好。动力学数据拟合分析显示,相比于假一级吸附动力学模型来说,假二级吸附动力学模型能更真实的反应石墨烯吸附甲苯的吸附机理。（4）通过化学共沉淀法制备的磁性石墨烯,比表面积为306.8m²/g,平均孔容为0.2045m³/g,平均孔径为4.4893 nm。对150mg/L的乳化含油废水,在温度35℃,磁性石墨烯投加量为20mg,充分振荡的条件下,60分钟即可达吸附平衡,最大吸附容量为335.85mg/g。（5）磁性石墨烯对水中乳化油的吸附动力学数据拟合结果符合假二阶方程模型,吸附等温线在全浓度范围内符合Langmuir模型,说明该吸附过程容易发生,且伴随着发生化学反应吸附作用。（6）磁性石墨烯与活性炭、膨胀石墨等吸油材料相比,具有更大的吸附能力,6次循环实验后,仍可保持较高的吸附效率。并且吸附饱和后在外加磁力的条件下即可实现吸附剂的分离,回收利用简单方便。