随着工业化生产和经济的发展,工业废水污染日益严重,其中染料废水对人类健康和水体生态系统构成了严重的威胁。作为一种二维新材料,氧化石墨烯（GO）具有含多种含氧官能团、比表面积大、吸附能力强等特点,常被改性作为吸附剂用于染料废水处理。与常见诸如吸附等处理工艺相比,膜分离技术具有高效、环保、节能等优势。但是,染料废水处理用的高通量、高截留率的GO基膜报道较少。本论文通过对GO功能化改性、采用真空过滤法制备了两类功能化氧化石墨烯复合膜,系统研究了GO基复合膜的制备、表征及其对染料废水的分离性能,并探究了其分离机制。具体内容如下:（1）将天然凹凸棒石粘土（APT）纳米棒插入GO片层间进行化学接枝改性制备出了GO/APT复合膜。FTIR、XPS、XRD、Raman和FESEM的表征结果证实了APT通过改性插入到GO薄层中,形成了C-O-Si键从而构建了具有三维网络层状结构的复合膜,从而影响了膜层间距、膜微观结构以及膜分离性能。与纯GO膜相比,GO/APT复合膜的层间距从0.90 nm增至1.07 nm,膜表面水接触角从71.0°下降到43.3°。对于初始浓度为7.5 mg L^-1的罗丹明B染料溶液,在优化条件下GO/APT复合膜的渗透通量从纯GO膜的3.4 L m^-2 h^-1提高至13.3 L m^-2 h^-1,对罗丹明B等染料分子的截留率高于99.9%。类似地,膜的厚度、染料溶液的初始浓度和染料物种（正负电荷）等因素也影响了复合膜的分离性能。该GO/APT复合膜对染料分子表现出高的截留性能,受到分子筛分与静电作用的协同分离机制作用,将在水纯化和染料废水处理等方面具有潜在的应用前景。（2）分别以乙二胺四乙酸（EDTA）和N-（三甲氧基硅丙基）乙二胺三乙酸（EDTAS）为交联剂,通过共价交联作用制备出了具有三维氧化石墨烯框架（GOF）结构的GO/EDTA和GO/EDTAS复合膜。XRD、FTIR、XPS、Raman和FESEM等表征结果表明:EDTA对GO纳米片层进行功能化改性,形成了具有共价键作用的三维网络结构,有效地提高了膜的稳定性,并且调控了膜层的层间距大小以及膜表面的亲水性,从而提高了膜的分离性能。与纯GO膜相比,优化条件下GO/EDTA复合膜的纯水通量从5.1 L m^-2 h^-1增至90.0 L m^-2 h^-1,提高了16倍以上,而对考马斯亮蓝等染料分子保持较高的截留率。此外,膜的厚度、染料溶液的pH、离子强度、染料物种的正负电荷及化学结构等因素也影响了复合膜的分离性能。通过分子筛分、静电作用以及染料分子与膜表面之间的π-π效应的三者协同机制,GO/EDTA和GO/EDTAS复合膜对有机染料分子表现出较高的分离性能,较好地解决GO复合膜的渗透通量和截留率之间的trade-off问题,可为氧化石墨烯基膜处理高盐染料废水的开拓应用提供参考。