氧化石墨烯(GO)由于其独特的物理化学性质被看作是材料界一颗冉冉升起的新星。在不久的将来，氧化石墨烯将被应用于更广泛的领域，例如水净化、储能、载药、表面拉曼增强、抗菌等。一方面，由于三维材料可循环利用，基于氧化石墨烯的三维凝胶已经引起了研究者的广泛关注。但是，基于GO的三维材料还没有被用在抗菌领域。另一方面，由于氧化石墨烯比表面积大、化学稳定性好和丰富的表面功能基团，用GO和基于GO的材料作为吸附剂来移除染料已经被广泛研究。然而，由于GO本身的负性对阴离子染料的吸附能力很低，而且，二维材料有很低的负载率，甚至可能造成二次污染，鉴于此，把二维粒子转换成三维材料已经引起了关注。本论文旨在进一步研究基于氧化石墨烯的复合凝胶的制备，并对其在环保、生物领域中的应用（抗菌和吸附）做了循序渐进的探索尝试。主要研究成果如下:　　1)用简易一步法合成了几种基于氧化石墨烯的复合凝胶:苯扎铵盐/氧化石墨烯复合凝胶(BKB/GOG，BKC/GOG，BKB/PDA/rGOG，BKC/PDA/rGOG)和聚二烯丙基二甲基氯化铵/氧化石墨烯(PDDA/GOG)。通过扫描电镜(SEM)、傅立叶转换红外(FT-IR)、拉曼(Raman)进行表征。凝胶主要通过π-π堆积、氢键和阴-阳离子相互作用力进行结合。结果表明，其孔状结构有利于后续的抗菌及吸附实验的研究。　　2) BKB/GOG，BKC/GOG，BKB/PDA/rGOG，BKC/PDA/rGOG复合凝胶的抗菌实验表明，复合凝胶对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有很强的抗菌效果。凝胶的溶胀度最大值可达到95.2 mg/mg。定性实验直观的表明凝胶的抗菌能力，抗菌动力学定量实验结果与定性实验结果一致。因此，制备的凝胶在临床和环境方面有很大的应用潜力。有关苯扎氯铵的一系列实验，这对于进一步研究苯扎铵盐与氧化石墨烯形成凝胶过程的机制和抗菌机制有参考价值。从实验结果来看，很明显，不管是从效果、经济，还是流程方面考虑，制备的复配凝胶，既能有效抗菌，又能回收重复利用，解决了两种物质本身难以回收的弊端，保护环境、节约资源。　　3) PDDA/GOG复合凝胶对阴离子染料的一系列吸附实验结果表明，由于强的π-π堆积和阴阳离子结合作用，对两种阴离子染料都有很强的移除效率。对丽春红(PS)和台盼蓝(TB)的吸附平衡时间分别是30 min和120 min，此时，染料溶液可被吸附为无色。同时，吸附过程与准二次模型更一致。离子强度的增加有利于加强吸附过程。在pH和温度变化范围内，移除效率仍然保持很高。凝胶在四次循环利用中，对两种染料保持高的吸附能力。结果表明，对于污水处理的实际应用来说，PDDA/GOG有很大的潜力。　　4)总结了多巴胺在环保方面的应用，并对未来工作与发展提出建议与展望。