随着经济和工业的加速发展,越来越多含有环境雌激素的废水被排放到水环境中,对人类和生物体造成很大的危害。因此,需要选择合适的工艺对水体中的环境雌激素进行有效去除,以保护好生态环境及人类健康。吸附法是一种成本低、工艺简单和处理效率高的污染物去除方法,在去除水体中环境雌激素污染物的领域有较高的应用潜力。近年来,氧化石墨烯材料引起了广泛的关注,其是一种呈蜂巢晶格排列构成的二维平面单层碳材料,具有层状结构、大的比表面积以及较多的活性官能团,使其在吸附去除污染物的方面具有较大的优势。本文主要研究了氧化石墨烯对代表性环境雌激素雌二醇的吸附性能,揭示了其主要吸附作用机理。吸附过程往往受到吸附剂自身表面结构以及外部环境条件的影响,故本文着重调查了氧化石墨烯表面结构、自然有机物质以及无机纳米颗粒对雌二醇吸附的影响机制。此外,由于氧化石墨烯亲水性高,存在难以固液分离的问题,因此制备出磁性氧化石墨烯复合材料,并在其表面用环糊精化合物进行功能化修饰,提升其吸附性能,考察了功能化磁性氧化石墨烯对雌二醇的吸附性能。本文的具体研究工作及成果可以归纳为以下五个方面:第一部分研究了氧化石墨烯对水体中的雌二醇污染物的吸附性能及机理。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱、自动表面分析仪、傅立叶红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）等表征技术对氧化石墨烯的形貌、结构和成分进行了调查,研究了溶液初始pH、接触时间、污染物初始浓度、温度、离子强度和背景电解质等因素对氧化石墨烯吸附雌二醇污染物过程的影响,构建了雌二醇污染物吸附的动力学和等温线模型,阐明了氧化石墨烯吸附雌二醇污染物的机理。研究结果表明,溶液初始pH、接触时间、雌二醇初始浓度、温度以及背景电解质对吸附过程均有显著的影响。准二级动力学模型能较好的模拟吸附动力学数据,Langmuir模型比较符合描述等温吸附数据,表明雌二醇在氧化石墨烯表面是单分子层吸附,π–π相互作用和氢键等化学吸附作用力是吸附的主要机理。在298 K下,雌二醇的最大吸附容量为149.4 mg/g,说明氧化石墨烯具有较大的吸附应用潜力。第二部分为了研究自然有机物质对氧化石墨烯吸附雌二醇的影响。采用元素分析、zeta电位和自动表面分析仪等表征技术,调查了自然有机物质对氧化石墨烯结构特征的影响,通过等温吸附实验调查了自然有机物质对不同表面特征氧化石墨烯吸附雌二醇的影响机制,综合对比了在自然有机物质存在下氧化石墨烯和活性炭、碳纳米管以及生物炭等碳质材料对雌二醇吸附的影响机理,评估了氧化石墨烯在实际应用中的潜力。实验结果发现,自然有机物质能占据氧化石墨烯的部分吸附位点,同时减小其比表面积和孔容,增加表面极性官能团,从而减小氧化石墨烯对雌二醇的吸附量。和其他碳质吸附材料相比,自然有机物质对氧化石墨烯吸附的影响要小于活性炭、碳纳米管和生物炭,氧化石墨烯对雌二醇的吸附能力和活性炭以及碳纳米管的相差不多,但要高于生物炭,表明氧化石墨烯具有较大的应用前景。第三部分为了研究无机纳米颗粒对氧化石墨烯吸附雌二醇的影响。通过zeta电位、SEM和自动表面分析仪等表征技术,采用吸附动力学、内分子扩散模型和吸附等温线,研究了无机纳米颗粒（SiO₂和Al₂O₃）对氧化石墨烯吸附雌二醇的影响机理。此外,通过Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek（DLVO）理论探求了氧化石墨烯和无机纳米颗粒之间的相互作用机制。实验结果表明,无机纳米颗粒能使氧化石墨烯发生聚集,Al₂O₃的效应要大于SiO₂的,这可归因于Al₂O₃不仅可以通过范德华力和氧化石墨烯相互作用,还能通过络合作用和静电引力促进其异质聚集。同时,氧化石墨烯和SiO₂倾向于先均质聚集,再异质聚集,而和Al₂O₃先异质聚集,再均质聚集。总之,无机纳米颗粒的存在阻碍了氧化石墨烯对雌二醇的吸附,增加了吸附平衡时间,并且Al₂O₃的阻碍效应大于SiO₂。第四部分为了研究氧化石墨烯表面结构对雌二醇吸附的影响。通过还原试剂水合肼对其表面结构进行调节,制备出了不同还原程度的氧化石墨烯。利用拉曼光谱、XRD、XPS、TEM、自动表面分析仪以及元素分析等表征,对其比表面积、孔径分布、含氧量、未氧化区域和氧化区域面积大小等表面结构特征进行了调查。同时,对不同还原程度的氧化石墨烯对雌二醇的吸附等温线进行了分析,探求其表面结构的影响机理,并用半定量模型进行量化分析。实验结果表明,不同还原程度氧化石墨烯的表面结构存在差异,还原程度的增加会导致其表面发生聚集,减小比表面积以及孔容。并且,随着还原程度的增加,其未氧化石墨区块和sp²簇芳香区块的面积逐渐增大,而极性含氧官能团所在的sp³杂化极性区块面积逐渐减小。氧化石墨烯对雌二醇的吸附量也随着还原程度的增加而增加,发现π–π相互作用和疏水效应在其吸附过程中占主导地位。氧化石墨烯中不同区块对雌二醇吸附的贡献系数大小,依次为未氧化石墨区块、氧化区中sp²簇芳香区块以及sp³杂化极性区块。为了提高氧化石墨烯的固液分离性能,第五部分制备出了磁性氧化石墨烯,再采用环糊精对其表面进行功能化,提升其吸附性能。通过吸附动力学、内分子扩散模型、等温线以及热力学调查了环糊精改性磁性氧化石墨烯吸附雌二醇的性能。此外,还研究了溶液初始pH、反应时间、雌二醇初始浓度、温度和腐植酸等因素对环糊精改性磁性氧化石墨烯吸附性能的影响,并评估了其重复利用性能。实验结果发现,环糊精改性磁性氧化石墨烯,不仅具有较高的磁化强度,其对雌二醇的最高吸附容量可达85.80 mg/g。其吸附过程能较好的被准二级动力学模型和Langmuir等温线模型模拟,吸附过程涉及到膜扩散和颗粒内扩散,主要吸附机理是化学吸附。高pH值和腐植酸都不利于其对雌二醇的吸附,但在数次吸附/解吸循环后,其仍能维持较高的吸附容量。