石墨烯在室温环境下可以稳定存在，具有出色的力学、热学、电学及光学性能。石墨烯优异的性能，使其在材料、能源、电子和生物医药等领域有广阔的应用前景。石墨烯是理想的吸附介质，具有高的理论比表面积(2630 m2g-1)和高的离域π电子系统。本课题的研究内容如下：　　(1)通过改性的Hummers方法制得了氧化石墨烯。然后，用硼氢化钠、对氨基苯磺酸的重氮盐和水合肼制备了相应的磺化石墨烯。磺化石墨烯可以有效地分散在水溶液中，同时又有效地保留了石墨烯的基本结构；通过冷冻-解冻法制备了磺化石墨烯/聚乙烯醇(SP)水凝胶。磺化石墨烯纳米片层可以显著地提高聚乙烯醇凝胶的机械性能到最大拉伸强度37.34 kPa，提到了89.3％。SP凝胶对阳离子型染料亚甲基蓝(MB)和孔雀石绿(MG)有特定的吸附作用，且pH和离子强度对SP凝胶吸附性能的影响并不大，这有利于S2P1凝胶的实际应用。SP凝胶对染料吸附的等温热力学符合Langmuir等温模型，对染料吸附的动力学符合伪二级动力学模型。所以，基于SG的SP凝胶能够从阴离子型染料丽春红2R(P2R)中成功地分离出阳离子型染料MB。　　(2)通过改性的Hummers方法从原始的石墨合成了氧化石墨烯。不同氧化度的氧化石墨烯是通过调节高锰酸钾的添加量来达到的。通过各种测试方法对不同氧化度的氧化石墨烯的结构和性能进行了表征。同时考察了不同氧化度的氧化石墨烯对不同染料的吸附性能。GO2，GO3和GO5对MB和MG的吸附更符合Langnuir等温吸附模型。同时，MB在不同氧化度氧化石墨烯上的最大吸附量顺序为：GO3> GO5> GO2，而MG在不同氧化度氧化石墨烯上的最大吸附量顺序为：GO3> GO2>GO5。氧化石墨烯和离子型染料之间的吸附是π-π相互作用和静电作用的协同结果，当阳离子型染料的共轭结构增加时氧化石墨烯更高的规整结构将有益于吸附的进行；当阴离子型染料的共轭结构增加或负电荷强度减小时将有益于其在氧化石墨烯上的吸附。