隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )發(fā)展和進(jìn)步，社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展大量的廢棄物和污水被排入環(huán)境水體，使得環(huán)境污染物的數量、種類(lèi)日益增多、來(lái)源日趨復雜、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，一般很難達到一級排放標準，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構，結構獨特、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)生物法等常規水處理技術(shù)去除，而一些研究表明，石墨烯基材料對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大分子上的官能團來(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。結果表明該復合材料對Pb2+，Cd2+在60 min 內的吸附質(zhì)量比分別達到了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。結果表明，吸附過(guò)程符合Freundlich 等溫線(xiàn)，在初始pH 值為5.3，反應時(shí)間150 min 時(shí)達到吸附平衡，吸附質(zhì)量比為117.5 mg/g。將負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)現氧化石墨烯的重復利用。

2、石墨烯對染料、農藥、藥物等廢水吸附中的應用

張秀蓉等制備了磁性氧化石墨烯，并對吸附去除Cd(II)、離子染料亞甲基藍（MB）、橙黃G(OG)及剛果紅（CR）進(jìn)行了研究。在單組份體系中，平衡數據符合Langmuir 模型，循環(huán)吸附解吸3 次后，磁性氧化石墨烯對Cd（II）的吸附量為第1 次對其吸附量的33.77%， 亞甲基藍為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陽(yáng)離子染料的吸附行為，氧化石墨烯對結晶紫、亞甲基藍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。染料的初始濃度對氧化石墨烯和石墨烯的吸附存在高抑低促的現象。

李亞珍等用磁性石墨烯固相萃取-毛細管電泳聯(lián)用法測定水樣中三嗪類(lèi)農藥殘留。根據改進(jìn)的Hummers 方法制備GO，溶劑熱法合成磁性石墨烯復合材料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)，磁性石墨烯對三嗪類(lèi)農藥具有較好的富集作用。與毛細管電泳技術(shù)聯(lián)用，簡(jiǎn)便快捷，精密度和重現性好，靈敏度高，能用于環(huán)境水樣中三嗪類(lèi)農藥的測定。

石墨烯基材料對環(huán)境水體中重金屬離子和水體有機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)現石墨烯基材料在水處理中的工程化應用仍面臨著(zhù)許多難題。且這類(lèi)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。