近年来,染料和重金属的过度使用和大量排放不仅造成了环境污染,还危害了人类的健康,引起了人们极大的关注。从废水中如何有效地去除染料和重金属是人们亟待解决的问题。吸附技术是目前最有效的废水处理方法,设计合成高效、高吸附容量的吸附剂应用于水环境的修复具有重要意义。水凝胶是一种主链或支链含有大量亲水基团的三维网状交联结构,吸水能力强和尺寸可控使其成为一种潜在的新型吸附材料。但由于大多数高分子水凝胶的力学性能较差,难以回收利用,极大地限制了其在水净化中应用。因此,本论文构建一种力学性能良好、吸附容量高和可循环使用的氧化石墨烯/卡拉胶复合水凝胶（SeCA-GH）吸附剂,用于吸附水体中染料和重金属。第一章简要介绍了水体中染料和重金属的污染来源和处理技术,概述了卡拉胶的结构性质和应用领域、复合水凝胶制备及其在环境领域中的应用进展。第二章采用一种简单的加热搅拌方法制备了氧化石墨烯（GO）/卡拉胶复合水凝胶吸附剂。复合水凝胶通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TGA）、X射线衍射（XRD）等方法进行了表征。GO的存在使卡拉胶光滑片层结构变为褶皱的片层结构。作为一种新型吸附剂,该复合水凝胶对工业污染物亚甲基蓝（MB）表现出优异的吸附性能,最大吸附容量为189 mg.g-1,且该吸附是自发的吸热过程。吸附动力学研究表明,该复合水凝胶对MB的吸附符合准二级动力学模型,相关系数R2为0.999。吸附等温线研究表明,该复合水凝胶吸附MB过程符合Langmuir模型,相关系数R2为0.993～0.995。吸附在水凝胶表面的MB可以利用乙醇进行有效洗脱,经洗脱6次后去除效率仍可以达到80%。此外,该复合水凝胶还可作为催化剂加速还原水体中MB,催化速率常数为1.161 min-1,是原始硒化卡拉胶3.2倍。第三章探究了该复合水凝胶对水体中Hg2+吸附能力。在25℃下,50 μg.L-1的Hg2+在水凝胶表面吸附效率可达98.2%。Langmuir模型可以很好地描述Hg2+吸附过程,其单分子层饱和吸附量为344.8 mg·g-1,与实际吸附量330.6 mg·g-1相近。吸附动力学研究表明,该水凝胶吸附Hg2+过程符合准二级动力学模型,相关系数R2为0.998。此外,该水凝胶循环使用8次时,去除效率仍可达到75%。第四章总结了本论文的有关研究内容,并展望了复合水凝胶材料的进一步发展及其应用。