目前,我国的染料年产量在世界位居前列,随之而来的染料废水的量也急剧增加,因此废水处理问题备受关注。活性染料是一类常用染料,产生的废水量较大。对活性染料废水的常用处理方法有:物理法、化学法和生物法。近年来,化学处理法中的臭氧化处理技术显示出成本低,操作简便,去除效果好,无二次污染等优点,在染料废水处理中的应用逐渐引起了研究者的极大关注。在臭氧化技术中,单独的臭氧反应体系已不能满足实际应用的需求,而近年来发展的催化臭氧化技术可有效提高臭氧的利用率和染料的降解率。常使用的催化性添加剂有金属氧化物和金属氢氧化物。目前,制备催化效果好且易回收的催化剂是该领域的研究重点。考虑到石墨烯一种催化性能优异的二维碳材料,本论文制备了石墨烯/氧化镍纳米复合材料,并研究了将其作为催化剂在染料废水处理中的应用。选用不同的工艺制备了石墨烯,通过结果比较,确定改进的Hummers法为制备石墨烯的最优技术。在此基础上,采用水热法制备了石墨烯/氧化镍复合材料。通过XRD、FT-IR、TEM和SEM等表征手段进行分析,结果表明:石墨烯/氧化镍成功地复合在一起,且氧化镍的插入使得石墨烯的团聚现象得到抑制。对于石墨烯/氧化镍复合材料在染料废水臭氧化处理中的应用研究,论文选用蒽醌类的活性艳蓝和偶氮类的活性黑进行模拟废水的配置。分别研究了臭氧通量、体系初始pH、染料初始浓度和复合材料的添加量对两种模拟废水的降解效能的影响,并对复合材料在臭氧化处理中的作用机理作了初步探讨。实验结果表明:在酸性条件下,石墨烯/氧化镍复合物对活性艳蓝模拟废水的臭氧化降解具有促进作用,并且受到臭氧通量、体系初始pH、染料初始浓度的影响;而复合物对活性黑模拟废水臭氧化处理的促进作用是在碱性条件下表现出来的。通过研究复合物对羟基自由基产生速率的影响,证明石墨烯/氧化镍没有促进羟基自由基的产生。此外,在体系中加入自由基猝灭剂后,模拟废水的色度去除率明显提高,也说明复合物与羟基自由基无关。因此,复合物对模拟废水臭氧化处理能力的提升可能是由于石墨烯的吸附作用导致的,该吸附作用使臭氧气体分子与染料分子在复合物表面充分接触而进行反应,氧化镍内部的孔洞及其与氧原子的配位作用加强了上述吸附效应,从而有效促进了染料的降解反应。本研究所制备的石墨烯/氧化镍复合物能够促进臭氧降解活性染料分子;另外,在降解反应结束后,石墨烯/氧化镍复合物易回收。