隨著人類社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展大量的廢棄物和污水被排入環(huán)境水體，使得環(huán)境污染物的數(shù)量、種類日益增多、來(lái)源日趨復(fù)雜、環(huán)境問(wèn)題日益突出亟待解決。目前，處理這些污染物法技術(shù)還不夠先進(jìn)，處理力度也有待加強(qiáng)，一般很難達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，研究開(kāi)發(fā)處理新工藝具有重要意義。

在眾多水污染防治技術(shù)中，吸附法由于具有不產(chǎn)生副產(chǎn)物、操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)高效等特點(diǎn)，而備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)。石墨烯是一種碳納米材料，是單層碳原子經(jīng)雜化形成的二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)獨(dú)特、性能優(yōu)異、易于制備、成本較低、超大比表面積、優(yōu)異的機(jī)械性能等特點(diǎn)，是一種極具潛力的吸附材料。

1、石墨烯在水體重金屬離子吸附中的應(yīng)用

一些工業(yè)廢水中含有的重金屬離子，往往難以通過(guò)生物法等常規(guī)水處理技術(shù)去除，而一些研究表明，石墨烯基材料對(duì)這些重金屬離子具有較好的吸附去除效果。利用碳材料特有的吸附性和有機(jī)大分子上的官能團(tuán)來(lái)選擇性吸附除去污水中的重金屬離子是近年來(lái)環(huán)保領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，王雅雯等PAMAM 樹(shù)狀大分子共價(jià)修飾于GO 上將其用于吸附水中的Pb2+，Cd2+等重金屬離子。結(jié)果表明該復(fù)合材料對(duì)Pb2+，Cd2+在60 min 內(nèi)的吸附質(zhì)量比分別達(dá)到了568.18 和253.81 mg/g， 是一種非常高效的吸附材料。武文琴等采用改進(jìn)的hummers 方法制備氧化石墨烯作為吸附劑去除水中的銅離子。結(jié)果表明，吸附過(guò)程符合Freundlich 等溫線，在初始pH 值為5.3，反應(yīng)時(shí)間150 min 時(shí)達(dá)到吸附平衡，吸附質(zhì)量比為117.5 mg/g。將負(fù)載了銅離子的氧化石墨烯置于HCl 溶液中可將Cu2+解析出來(lái)，實(shí)現(xiàn)氧化石墨烯的重復(fù)利用。

2、石墨烯對(duì)染料、農(nóng)藥、藥物等廢水吸附中的應(yīng)用

張秀蓉等制備了磁性氧化石墨烯，并對(duì)吸附去除Cd(II)、離子染料亞甲基藍(lán)（MB）、橙黃G(OG)及剛果紅（CR）進(jìn)行了研究。在單組份體系中，平衡數(shù)據(jù)符合Langmuir 模型，循環(huán)吸附解吸3 次后，磁性氧化石墨烯對(duì)Cd（II）的吸附量為第1 次對(duì)其吸附量的33.77%， 亞甲基藍(lán)為42.25%， 橙黃G 為47.32%，剛果紅為82.95%，這表明磁性氧化石墨烯有望循環(huán)利用。

李麗霞等研究了氧化石墨及石墨烯對(duì)陽(yáng)離子染料的吸附行為，氧化石墨烯對(duì)結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)和堿性品紅的吸附效率高于石墨烯。氧化石墨烯和石墨烯對(duì)染料分子的吸附效率在中性條件下高于酸性和堿性條件。染料的初始濃度對(duì)氧化石墨烯和石墨烯的吸附存在高抑低促的現(xiàn)象。

李亞珍等用磁性石墨烯固相萃取-毛細(xì)管電泳聯(lián)用法測(cè)定水樣中三嗪類農(nóng)藥殘留。根據(jù)改進(jìn)的Hummers 方法制備GO，溶劑熱法合成磁性石墨烯復(fù)合材料G/Fe3O4。在樣品溶液pH 值= 7 中， 用20.0 mg 磁性石墨烯（G/Fe3O4）作為吸附劑，0.5 mL丙酮洗脫，萃取時(shí)間20 min 時(shí)，磁性石墨烯對(duì)三嗪類農(nóng)藥具有較好的富集作用。與毛細(xì)管電泳技術(shù)聯(lián)用，簡(jiǎn)便快捷，精密度和重現(xiàn)性好，靈敏度高，能用于環(huán)境水樣中三嗪類農(nóng)藥的測(cè)定。

石墨烯基材料對(duì)環(huán)境水體中重金屬離子和水體有機(jī)污染物具有極高的吸附質(zhì)量比和吸附速率，是一種極具潛力的吸附材料，但要實(shí)現(xiàn)石墨烯基材料在水處理中的工程化應(yīng)用仍面臨著許多難題。且這類材料本身是否會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染及其治理方式，還需要進(jìn)一步研究和探索。