为了解决氧化石墨烯(GO)吸附污染物后难以从水溶液中分离的问题,采用聚乙烯亚胺(PEI)对GO进行改性,制备PEI-GO复合材料,并采用红外光谱仪、拉曼、扫描电镜和能谱仪等对复合材料进行结构和形貌表征。分析不同吸附时间、吸附剂用量对亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响,并对其采用动力学及温线模型进行拟合,记录GO吸附MB与PEI-GO吸附MB后从溶液中的分离时间。结果表明,PEI-GO复合材料具有良好的二维纳米结构,纳米片层中的含氧官能团与PEI中的氨基反应生成O=C-NH共价键。复合材料PEI-GO对MB具有良好的吸附性能。在MB初始质量浓度为25 mg/L,PEI-GO投入量为30 mg的条件下,PEI-GO的吸附量可达204.87 mg/g;吸附规律符合准二级动力学模型以及Freundlich等温模型;吸附后,分离速率较GO吸附后快4~5倍。