本发明涉及一种用于去除水中金属离子的改性石墨烯及其制备方法、包含其的产品与应用。所述方法包括以下步骤：将氧化石墨烯与胺基改性剂分散均匀得到的氧化石墨烯料液进行接枝反应，干燥后得到改性石墨烯；所述胺基改性剂选自下述化合物中的任一种或其组合：a)包含乙基、乙烯基、乙烯基醚基、乙二醇基以及乙二醇醚基至少一种结构单元的胺基化合物；b)β‑酮酰胺及其具有络合金属离子功能的衍生物。该方法制备得到的改性石墨烯能够解决传统的水处理方法(例如生物法)对重金属离子类污水无效、单纯滤过的方法对金属离子污水效果很差的问题。且对金属离子吸附效率高，对多种金属离子均具有处理能力。