2017年可以说是史上环保最严的一年。8月7日，第四批中央环保督察启动。此前，中央环保督察组已经开展了三批督察。为什么今年环保检查这么严？近年来，随着我国经济的快速发展，环境污染问题不容忽视，防治污染迫在眉睫。其中，水资源的污染不容小觑，废水的处理也成为专家学者的重点研究课题之一。然后被称为21世纪& ldquo神奇的材料& rdquo石墨烯如何帮助处理废水？

石墨烯是由只有一个原子厚度的碳原子组成的蜂窝状二维平面碳纳米材料。表面没有活性基团，所以不能直接吸附水合金属离子或金属离子与简单阴离子的络合物。在石墨烯片上复合另一种材料，合成多功能石墨烯复合材料，可以大大缓解石墨烯容易团聚的情况，同时也提供了更好的性能。还有一些石墨烯的衍生物可以达到比石墨烯更好的吸附效果。下面是石墨烯材料在废水中的一些应用。

1.石墨烯复合材料在染料废水处理中的应用

石墨烯复合材料不仅可以解决石墨烯易团聚的问题，还可以加快染料吸附速率，赋予材料新的功能。用氢氧化钠处理过的氧化石墨烯与金属离子溶液反应制备石墨烯/Fe3O4复合材料。该材料不仅能有效吸附罗丹明B、酸性蓝、孔雀石绿等染料，而且经400℃煅烧后可重复使用。是处理染料废水的良好材料之一。

2.氧化石墨烯在造纸废水中的应用

氧化石墨烯是石墨烯的常见衍生物，其表面和边缘含有大量的羟基、羧基、环氧基等含氧基团，化学稳定性好，亲水性强，抗污染能力优异。氧化石墨烯可以很好的分散在水中，通过真空过滤、滴涂、旋涂、浸涂等传统方法可以在载体上形成由氧化石墨烯单原子片堆叠而成的层状分离膜。然而，可以在相邻的氧化石墨烯片之间形成选择性的二维通道。这个通道与氧化石墨烯的边缘以及薄片上的孔洞和缺陷相连，形成网络，形成传输路径。水分子可以以单层的形式无摩擦通过。同时，氧化石墨烯片之间存在强氢键，使得氧化石墨烯薄膜具有良好的力学性能。以氧化铝陶瓷为基底，采用浸渍法制备了完整的氧化石墨烯。用于造纸废水的Fenton氧化处理，通量为3.10 kg/m2h，Mg2+、Ca2+和SO42-离子的去除率分别可达71%、70%和54%，且具有良好的稳定性和抗污染能力。

3.氧化石墨烯对重金属离子的吸附

氧化石墨烯表面的含氧基团使其具有亲水性，含氧基团可以与金属离子相互作用，从而分离富集水相中的金属离子。重金属离子常见于废水中，毒性大、分布广、含量低、难降解，长期分散在环境中，最终通过生物积累被动植物吸收，并通过食物链进入人体，对人类的生存和健康造成严重影响。吸附是目前常用的处理方法，吸附的性能决定了深度处理的效果。结果表明，在相同条件下，氧化石墨烯、碳纳米管和活性炭对Cu2+的富集量分别为46.6 mgCu/g、28.5 mgCu/g和4~5 mgCu/g，表明石墨烯具有良好的吸附性能。

石墨烯因其巨大的比表面积而表现出很强的吸附能力，可广泛用于吸附水溶液中的各种分子或离子。但单个石墨烯的团聚导致吸附容量低，吸附平衡时间过长。但是石墨烯复合材料及其衍生物可以解决这些问题。但石墨烯载体材料在吸附方面的应用还处于探索阶段，还有很多问题需要解决，如进一步研究石墨烯材料的回收利用，在研究富集的同时研究脱附过程，降低材料成本等。