氧化石墨烯是石墨粉末经过化学氧化剥离后的产物,具有丰富的表面活性基团以及较大的比表面积,因此在吸附领域有着很好的应用前景。氧化石墨烯经过化学方法还原后,变为还原氧化石墨烯,其具有优异的导电性,因此可以作为电极材料,应用于电化学领域。但是氧化石墨烯和还原氧化石墨烯极易团聚,严重阻碍其性能。水滑石材料由带正电荷的主层板和带负电荷的具有可交换性的层间阴离子组成,可以作为吸附材料,并且水滑石的氧化还原活性高,可用于可逆的法拉第氧化还原反应而且成本较低,在电化学领域发挥着重要作用。氧化石墨烯薄片带负电荷,水滑石层板带正电荷,利用氧化石墨烯与水滑石之间的静电作用,制备氧化石墨烯/水滑石复合材料,可以有效地降低氧化石墨烯的团聚现象,增强其吸附性能,并且通过化学方法对氧化石墨烯/水滑石复合材料进行还原,制备还原氧化石墨烯/水滑石复合材料,增强其电化学性能。本文制备了氧化石墨烯/水滑石复合材料,通过X射线衍射分析、红外光谱分析、拉曼光谱分析、紫外光谱分析、扫描电子显微镜分析、热重分析、差示扫描量热分析对复合材料进行表征。结果显示,相比于氧化石墨烯和水滑石,复合材料表现出更优异的热稳定性,氧化石墨烯/水滑石复合材料中C-H键的强度随着氧化石墨烯含量的增加而增强,而且在氧化石墨烯/水滑石复合材料中,水滑石的结构和氧化石墨烯的含氧官能团保存完整。本文研究了氧化石墨烯/水滑石复合材料作为吸附剂对亚甲基蓝溶液的吸附作用,分别探究了吸附剂种类、吸附时间、吸附剂添加量、亚甲基蓝溶液初始浓度以及溶液p H对亚甲基蓝去除率的影响。吸附结果表明,氧化石墨烯/水滑石复合材料对亚甲基蓝溶液的吸附效果要优于氧化石墨烯和水滑石,并且吸附进程完成后,氧化石墨烯/水滑石复合材料会自然沉淀,克服了氧化石墨烯作为吸附剂时的固液分离难题。氧化石墨烯/水滑石复合材料对亚甲基蓝的去除率随着吸附时间以及吸附剂添加量的增加而增强,随着亚甲基蓝溶液初始浓度的增大而降低;酸性条件下不利于吸附进程,碱性条件下有利于吸附进程;吸附动力学符合伪二阶动力方程模型,吸附速率符合化学反应模型,吸附等温线符合Freundlich模型。本文以柠檬酸三钠作为还原剂,对氧化石墨烯/水滑石复合材料进行还原,制备了还原氧化石墨烯/水滑石复合材料,通过X射线衍射分析、红外光谱分析、拉曼光谱分析、紫外光谱分析、扫描电子显微镜分析对其进行测试表征,结果显示,氧化石墨烯/水滑石复合材料经过还原后,其含氧官能团得到了有效地去除。并且研究了还原氧化石墨烯、水滑石和还原氧化石墨烯/水滑石复合材料的电化学性能,测试结果表明,还原氧化石墨烯、水滑石和还原氧化石墨烯/水滑石复合材料均存在法拉第氧化还原反应和假电容特征,复合材料相比于还原氧化石墨烯和水滑石,具有更优异的电化学性能以及更高的比电容,并且具有良好的充放电循环稳定性。