随着核能的发展和核技术的应用,人类对铀资源的需求日益增长,已知海水中铀的储量是陆地资源的数千倍,因此,从海水中提铀就成为另一条获取核燃料的重要途径。吸附法由于具有操作简单、高效和成本低廉的优点,是目前海水提铀最有效的方法。氧化石墨烯（GO）作为最具应用前景的二维材料之一,它可以层层堆叠,具有较大的比表面积,可以用作吸附材料,同时这些堆叠所形成的通道,可以作为不同分子、离子或者有机物的传输筛分通道。此外,GO表面含有丰富的功能基团,易于接枝改性,改性后的氧化石墨烯材料,无论是稳定性还是分离性能等方面均有较大的提高。因此,本文采用两种不同方法对GO进行改性,分别制备成微球作为铀吸附材料和透析袋作为物质分离的膜材料,研究其在海水提铀方面和物质分离方面的应用。本文用L-赖氨酸（L-Lys）修饰氧化石墨烯,再与海藻酸钠（SA）溶液混合,得到可溶胀收缩的L-Lys-GO/SA复合微球。利用SEM、FT-IR、和XPS等进行结构表征,并研究了L-Lys-GO/SA复合材料对铀的吸附行为。结果表明,p H对U（Ⅵ）的吸附有较大影响,当p H在4～7之间时,铀的吸附率均大于93.10%;海藻酸钠能减弱GO的团聚,促进该复合材料对U（Ⅵ）的吸附;该吸附过程为吸热过程,在30℃下该材料对铀的最大吸附量为688.54 mg/g。此外,用0.1M HNO3溶液24h内即可将吸附在该材料上的U（Ⅵ）解吸下来,解吸率可达94.75%;经过多次重复实验,发现该材料有较好的循环使用价值;为了探索该材料的实际应用性,在模拟海水条件下,进行U（Ⅵ）的吸附实验,通过改变固液比等条件,吸附率也会进一步提高。L-Lys-GO/SA复合材料对大肠杆菌的生长有较强的抑制作用。综上所述,该材料在海水提铀方面有潜在的应用价值。本文用火棉胶和聚甲基丙烯酸甲酯溶液（PMMA）改性氧化石墨烯,利用旋转蒸发法制得氧化石墨烯透析袋。使用SEM、FT-IR和XPS等进行结构表征,利用该透析袋对金属离子和有机物进行渗透实验。结果表明,该透析袋对碱金属（Na+、K+、Cs+）有很高的透过性,且透过率远远大于碱土金属(Mg2+、Ca2+、Sr2+),离子透过率大小与其水合离子半径相反;对一价（K+）和三价(Fe3+)金属离子分离比为65.53:1。通过对有机物的渗透实验发现,GO透析袋对不同结构的有机物吸附和渗透行为有很大的差异。由于尿素的结构特性,透析袋对其主要表现为吸附,其吸附率达20.51%,而渗透率约为5.23%。比较苯酚和偶氮胂Ⅲ,透析袋对分子量小的展现出更高的透过性,对分子量大、功能基团多的偶氮胂Ⅲ主要表现为吸附作用。