本发明公开了一种功能化石墨烯吸附剂，其主要由石墨烯和十六烷基三甲基溴化铵组成，十六烷基三甲基溴化铵通过非共价键作用插入和/或镶嵌在层状石墨烯的边缘或表层，其在吸附剂中的质量分数为40%～50%。本发明公开了功能化石墨烯吸附剂的制备方法：将氧化石墨烯分散在水中，向分散后的悬浮液中添加十六烷基三甲基溴化铵，搅拌使其反应；再向加热后的反应体系中加入还原剂，将还原得到的黑色絮状沉淀进行抽滤、洗涤和干燥即可。本发明的吸附剂可去除废水中的铬，将该吸附剂添加至含铬废水中，控制废水的温度，充分吸附并振荡反应完全后，利用滤膜对吸附后的余液进行过滤，完成对铬的去除。本发明具有简单、高效、绿色、经济、环保等优点。