石墨烯及其复合材料对水中重金属离子的吸附性能研究_冯冬燕

文章编号：１００１－９７３１（２０１５）０３－０３００９－０７

石墨烯及其复合材料对水中重金属离子的吸附性能研究＊

冯冬燕１，孙怡然３，于　飞２，３，李晨璐３，李　强３，郭永福１，白仁碧１，马　杰３（１．苏州科技学院分离净化材料与技术研发中心，江苏苏州２１５００９；

２．上海应用技术学院化学与环境工程学院，上海２０１４１８；

３．同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海２０００９２）

摘　要：　石墨烯作为一种新型的碳纳米材料，具有独特的物理化学性质如高的机械强度、良好的稳定性、超大的比表面积及极强的表面化学活性等，使得石墨烯成为一种得天独厚的吸附材料。综述了石墨烯及其复合材料的制备方法，并对其在去除水中重金属离子的研究进展与吸附机理方面进行了综述，最后对石墨烯及其复合材料的后续研究方向进行了展望。

关键词：　石墨烯；重金属离子；吸附；机理；复合材料中图分类号：　ＴＢ３３；ＴＱ４２４．２；Ｘ５２文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－９７３１．２０１５．０３．００２

１　引　言

重金属废水由于其具有毒性强、易使生物酶失去活性、生物累积性及难以排出体外等特性，近年来已经成为环境保护领域共同关注的焦点。目前对该类废水的治理方法中，吸附法由于具有效果显著、操作简单以及成本低廉等特点，而常作为一项核心技术被广泛应用［１－７］。

工程领域中常见的吸附剂主要有活性炭［８］、沸石［９］、介孔材料［１０］、树脂以及高分子聚合物等。但这些常规吸附剂存在吸附容量小、吸附效率偏低等缺陷，因此迫切需要开发新型高效的吸附材料以克服常规吸附剂的固有缺陷。近年来，以碳纳米管和石墨烯（ｇｒａ－ｐｈｅｎｅ，Ｇ）为代表的碳纳米材料，由于其具有独特的中空结构、强大的吸附能力及极高的表面积［１１－１４］等，已经成为世界各国环境领域专家研究的热点，并极有可能成为环境领域最具竞争优势的吸附材料。

近几年，研究者们利用石墨烯在环境领域开展了一系列去除污染物的相关工作，取得了一定的研究成果。本文就石墨烯及其复合材料的制备方法，及其在重金属离子去除方面的相关研究与机理进行了综述，并对后续研究方向进行了展望。

２　石墨烯的结构及性质

石墨烯是由碳原子经ｓｐ２电子轨道杂化后形成的一种具有二维结构的碳的同素异形体。石墨烯具有较高的比表面积（理论上值约为２　６３０ｍ２／ｇ）及良好的化学稳定性等特性［１５］，使得石墨烯成为一种良好的吸附材料。然而，石墨烯片层间存在有相互作用强烈的π－π键，导致其表面化学特性不活泼，表面积减小，并使石墨烯在水溶液中分散性能变差而易于团聚，影响其吸附特性的发挥，最终限制了石墨烯在水处理行业中的进一步应用。

氧化石墨烯（ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ，ＧＯ）是石墨烯的氧化物。其表面含有丰富的高活性含氧官能团［１６－１７］，具有良好水溶性和易改变的化学活性。在ＧＯ单片上随机分布着羟基和环氧基，在单片边缘则分布有羧基和羰基，如图１所示。大量官能团的存在为ＧＯ作为一种高性能吸附材料提供了丰富的吸附位点。有关研究显示［１８－２０］，从石墨烯薄片边缘到中央呈现出亲水至疏水的特性，因此ＧＯ存在一种类似界面活性剂的界面。上述结构特性使得ＧＯ成为一种得天独厚的吸附材料。

图１　Ｇ和ＧＯ的结构示意图［１６－１７］

９

０

０

３

冯冬燕等：石墨烯及其复合材料对水中重金属离子的吸附性能研究

＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１４０８３６２，２１２０７１００）；苏州市科技支撑计划资助项目（ＳＳ２０１３３４）；江苏省“青蓝工程”

资助项目（２０１２）；苏州科技学院博士学位科研启动资助项目（２０１４）

收到初稿日期：２０１４－０７－０８收到修改稿日期：２０１４－０９－２３通讯作者：郭永福，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｏｎｇｆｕｇｕｏ＠１６３．ｃｏｍ作者简介：冯冬燕　（１９８９－），女，江苏如皋人，在读硕士，师承郭永福教授，从事水中污染物去除研究。

Ｆｉｇ　１Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｇ　ａｎｄ　ＧＯ［１６－１７］

３　石墨烯及其复合材料的制备

３．１　石墨烯的化学修饰

功能化改性技术能通过改变石墨烯表面的官能团，提高其对多种重金属离子的吸附能力。例如，三辛胺、乙二胺及二甲基甲酰胺等长链胺，能与氧化石墨烯的孤对电子π键发生作用，进而通过静电作用实现对重金属离子的去除。

Ｍｉｓｈｒａ和Ｋｕｍａｒ等［２１－

２２］采用改进的Ｈｕｍｍｅｒｓ法制备出氧化石墨烯（ＧＯ）

。方法是将一定量的三辛胺放入丙酮中浸渍搅拌８ｈ，再转移到装有ＧＯ的圆底

烧瓶中进行反应后，即可获得胺基化的氧化石墨烯。

Ｍａ等［２

３］

将乙二胺（ＥＤ）与氧化石墨烯进行反应制备出乙二胺－还原氧化石墨烯（ＥＤ－ＲＧＯ）。Ｚｈａｎｇ等［２４］

将氧化石墨烯与二甲基甲酰胺溶剂混合后超声１ｈ得

到均匀分散的溶液，在此基础上将乙二胺与氨溶液加入其中，然后在９５℃高温下反应６ｈ，

再用超细聚丙烯纤维膜过滤后得到还原性功能化氧化石墨烯。３．２　石墨烯／氧化物复合材料的合成

（氧化）石墨烯与金属氧化物合成后的产物，通常可以作为吸附剂应用于水中某些污染物的去除。例如，磁性石墨烯复合材料能吸附以阴离子形式存在的污染物，并且具有磁分离的特性。

Ｂｈｕｎｉａ等［２５］

在４００℃温度和Ｈ２

／Ａｒ保护的作用下，在氧化石墨烯的表面成功负载Ｆｅ（０）－Ｆｅ３Ｏ４（

６０／３５％）后制备出高空隙的磁性氧化石墨烯（ＲＧＯ－

Ｆｅ（０）－Ｆｅ３Ｏ４），并在６００℃下通过使Ｆｅ３Ｏ４转化为Ｆ

ｅ（０）后得到另一种磁性氧化石墨烯（ＲＧＯ－Ｆｅ（０））。如图２所示，这两种物质均表现出超顺磁的特性。

图２　多孔ＲＧＯ－Ｆｅ（０）－Ｆｅ３Ｏ４和Ｒ

ＧＯ－Ｆｅ（０）合成结构图［２５］

Ｆｉｇ　

２Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｒｏｕｓ　ＲＧＯ－Ｆｅ（０）－Ｆｅ３Ｏ４ａｎｄ　ＲＧＯ－Ｆｅ（０）［２５］

Ｒｅｎ等［２６］

通过氧化还原法将石墨烯和二氧化锰（ＭｎＯ２）在微波辐照下合成出石墨烯／δ－ＭｎＯ２（

Ｇ／δ－ＭｎＯ２）

复合材料，并将它用来吸附Ｎｉ（Ⅱ）。实验在不同ｐＨ值条件下研究了该材料的热力学与动力学特性

后，发现该材料对Ｎｉ（Ⅱ）的最大吸附容量为４６．６ｍｇ／ｇ，吸附效果比单纯的δ－ＭｎＯ２和石墨烯纳米片Ｇ

ＮＳ分别高出１．５和１５倍。

Ｌｕｏ等［２

７］

利用水热共沉淀法制备出的氧化石墨烯－氧化锆氢氧化物ＧＯ－ＺｒＯ（ＯＨ）２材料中，ＺｒＯ（ＯＨ）２的尺寸在５ｎｍ以下，材料的比表面积是ＺｒＯ（ＯＨ）２的４倍。吸附实验结果表明，ＧＯ－ＺｒＯ（ＯＨ）２材料能在很宽的ｐＨ值范围内对Ａｓ（Ⅲ）和Ａｓ（Ⅴ）具有较强的吸附性能，最大吸附容量分别为ＺｒＯ（ＯＨ）２吸附容量的３．５４和４．６４倍，

且该吸附过程符合Ｌａｎｇ

ｍｕｉｒ吸附模型。Ｈａｏ等［２８］

通过简单的两步反应法，即首先将ＳｉＯ２掺杂氧化石墨烯中形成ＳｉＯ２－

氧化石墨烯，然后再对其进行还原处理后，获得ＳｉＯ２－

石墨烯。Ｌｉ等［２９］

利用Ｃｏ（ＡＣ）２·４Ｈ２Ｏ和ＦｅＣｌ３·

６Ｈ２Ｏ为材料，通过与石墨烯片进行水热反应，制备出铁酸钴－石墨烯（ＣｏＦｅ２Ｏ４

－ＦＧＳ）复合材料。３．

３　石墨烯／有机化合物复合材料的合成β－环糊精（β

－ＣＤ）作为一种截锥形的环状低聚糖，能形成圆柱形腔室［

３０］

。其外表具有亲水性，内部则是疏水性，该特性使得它能够吸收／包含某些污染物，例

如有机物和重金属离子等［３１－

３２］。Ｓｏｎｇ等［３３］研制出的

β－环糊精－氧化石墨烯（β

－ＣＤ－ＧＯ）能与污染物形成包合物，并显著提高β－

ＣＤ－ＧＯ对污染物的吸附能力。Ｌｉ０１

０

３２０

１５年第３期（４６）卷

等［３４］将碳化二亚胺盐ＥＤＣ和Ｎ－羟基丁二酰亚胺ＮＨＳ加入到氧化石墨烯中，再将自制的磁性－环糊精－壳聚糖加入其中后进行超声处理，同时温度保持在６５℃和ｐＨ值＝７，搅拌２ｈ再真空烘干即得到具有优异的吸附性能和易分离性的磁性－环糊精－壳聚糖氧化石墨烯（ＣＣＧＯ）。Ｍａｄａｄｒａｎｇ等［３５］利用乙二胺四乙酸（ＥＤＴＡ）与金属离子能形成稳定的螯合物这一特性，将ＧＯ与硅化的ＥＤＴＡ发生甲硅烷基化反应后，再在乙醇溶液中洗涤即可得到ＥＤＴＡ－ＧＯ复合材料。

壳聚糖是甲壳素的Ｎ－脱乙酰基产物，其分子中含有大量的游离氨基、羟基，具有良好的生物相容性和较广的应用领域。近几年来，壳聚糖也被作为一种新型的分离材料应用到石墨烯复合材料的制备中。如Ｈｅ等［３６］将壳聚糖加入到乙酸和氧化石墨烯的混合溶液，再添加交联剂－戊二醛后制备出多孔氧化石墨烯／壳聚糖（ＰＧＯＣ）吸附材料。

藻青菌金属硫蛋白作为藻青菌（聚球藻属）中的细菌金属硫蛋白，对某些金属离子具有很强的亲和力［３７］。Ｙａｎｇ等［３８］利用制备的藻青菌金属硫蛋白－氧化石墨烯（ＳｍｔＡ－ＧＯ）开展对铬的吸附研究后发现，ＳｍｔＡ－ＧＯ材料对铬有着良好的吸附性能。

聚吡咯具有较大的比表面积，也可用来作为吸附剂的制备材料［３９］，如Ｌｉ等［４０］利用牺牲－聚合模板方法制备出了聚吡咯－石墨烯（Ｐｐｙ－ＧＯ）。在Ｐｐｙ－ＧＯ制备过程中，ＭｎＯ２作为牺牲的模板用来将聚吡咯沉积到氧化石墨烯的表面，负载的过程中，ＭｎＯ２被连续不停的消耗，最后在氧化石墨烯表面上形成具有类似ＭｎＯ２结构的聚吡咯层。

３．４　其它石墨烯复合材料的制备

裸露的纳米铁易凝聚形成聚合物，并且极易被氧化［４１］。纳米铁与碳复合后，可以有效避免纳米铁的团

聚与氧化反应的发生，同时也能实现吸附剂的快速磁性分离。Ｊａｂｅｅｎ等［４２］在硼氢化钠还原氧化石墨烯的基础上，与纳米铁结合后制得铁掺杂石墨烯。研究发现，修饰后的石墨烯显著提高了对阴离子型（Ｃｒ２Ｏ７２－）重金属的吸附能力，并具有良好的磁性分离特性。

双金属氢氧化物（ＬＤＨ）是一类２Ｄ－纳米结构的物质，具有明显的层状结构，且层与层之间充满了各种阴离子与水分子。ＬＤＨ的一个特性是：对水中各种污染物的阴离子有很强的交换能力［４３－４５］。Ｙｕａｎ等［４６］采用改进的Ｈｉｂｉｎｏ水解法［４７］将ＧＯ、Ａｌ（ＮＯ３）３·９Ｈ２Ｏ、Ｍｇ（ＮＯ３）２·６Ｈ２Ｏ与ＬＤＨ在尿素还原条件下，合成出了Ｇ－Ｍｇ－Ａｌ－ＬＤＨ的纳米复合材料。

４　石墨烯／石墨烯复合材料去除重金属离子的研究进展

水中大多数重金属是以阳离子形式存在的，如Ｈｇ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ与Ｍｎ等，但也有少部分重金属是以阴离子的形式存在的，如Ｃｒ常以ＣｒＯ４２－和Ｃｒ２Ｏ７２－的形式存在，Ａｓ一般以Ｈ２ＡｓＯ４－和ＨＡｓＯ４２－的形式存在。通常情况下，重金属离子难以有效地通过生物法与化学法去除，因此，吸附法是当前相对最有效的去除重金属离子的方法之一。

４．１　阴离子金属离子污染物的去除

Ｌｉ等［３４］研究了磁性－环糊精－壳聚糖氧化石墨烯（ＣＣＧＯ）去除水中Ｃｒ（Ⅵ）的吸附性能。结果表明，ＣＣＧＯ含有较高的比表面积、丰富的羟基和氨基以及磁性Ｆｅ３Ｏ４，并且ＣＣＧＯ对Ｃｒ（Ⅵ）的吸附等温线符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型，在低ｐＨ值条件下对Ｃｒ（Ⅵ）具有非常高的吸附能力。另外，吸附Ｃｒ（Ⅵ）后的ＣＣＧＯ可利用其磁性进行分离后重复利用，其吸附及分离过程如图３所示。

图３　ＣＣＧＯ的合成以及对Ｃｒ（Ⅵ）吸附与分离流程图［３４］

Ｆｉｇ　３Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ＣＣＧＯ　ａｎｄ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ＣＣＧＯ　ａｆｔｅｒ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　Ｃｒ（Ⅵ）ｕｎｄｅｒ　ａｎ　ｅｘｔｅｒｎａｌｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ［３４］

如前所述，ＬＤＨ对水中的阴离子型重金属有很强的吸附与交换能力，且与阴离子型重金属之间会存在相互静电作用，因此，利用ＬＤＨ合成的石墨烯复合材料能够有效地吸附水中Ｃｒ（Ⅵ）。Ｙｕａｎ等［４６］合成的Ｇ－ＭｇＡｌ－ＬＤＨ纳米复合材料对水中Ｃｒ（Ⅵ）的吸附实验则证实了这一点，同时，研究还表明，这样的吸附过

１

１

０

３

冯冬燕等：石墨烯及其复合材料对水中重金属离子的吸附性能研究

程不但包括石墨烯表面的物理吸附，还包括ＬＤＨ与Ｇ－Ｍｇ

Ａｌ－ＬＤＨ材料本身由于结构属性带来的化学吸附过程，其吸附示意如图４所示。

图４　Ｇ－Ｍｇ

Ａｌ－ＬＤＨ对Ｃｒ（Ⅵ）的吸附示意图［４６］

Ｆｉｇ　

４Ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｒ（Ⅵ）ｏｎ　ｃａｌｃｉｎｅｄ　Ｇ－ＭｇＡｌ－ＬＤＨ［４６］

Ｌｉ等［４０］

将制备的聚吡咯－石墨烯（Ｐｐｙ－ＧＯ）材料用于去除水中Ｃｒ（Ⅵ），研究表明，Ｐｐｙ

－ＧＯ材料对Ｃｒ（Ⅵ）

的去除效果是单独使用聚吡咯作为吸附剂时的２倍，而且，Ｐｐｙ

－ＧＯ复合材料对Ｃｒ（Ⅵ）的吸附性能远优于单纯的石墨烯材料。

Ｇｏｌｌａｖｅｌｌｉ等［４８］

采用制备的磁性石墨烯（ＳＭＧ）用于去除水溶液中Ａｓ及Ｃｒ离子。实验结果表明，ＳＭＧ对浓度为１．０×－６

的Ｃｒ（Ⅵ）与Ａｓ（Ⅴ）

的去除效果均超过９９％。当污染物浓度达到５．０×１０－６

时，ＳＭＧ对Ｃｒ（Ⅵ）与Ａｓ（Ⅴ）

的吸附容量分别为４．８６和３．２６ｍｇ／ｇ

。４．２　阳离子金属离子污染物的去除

石墨烯及其复合材料由于表面具有易于修饰的大量活性官能团，加上较强的表面化学活性，因而对阳离子型重金属离子具有显著的吸附性能。

Ｗｕ等［４９

］

利用制备的氧化石墨烯吸附水中的Ｃｕ

（Ⅱ）

，结果显示，在ｐＨ值为５．３的条件下，最大吸附容量可达１１７．５ｍｇ／ｇ，且吸附过后的材料通过盐酸处理后可重复使用。Ｍａｄａｄｒａｎｇ等

［３５］

通过硅烷基化的过程合成了ＥＤＴＡ－ＧＯ，

研究发现，该吸附剂表面所含的丰富—ＯＨ和—ＣＯＯＨ官能团对重金属离子具有优异的吸附性能。在ｐＨ值＝６．８时ＥＤＴＡ－ＧＯ对Ｐｂ（Ⅱ）的吸附量可达（４７９±４６）ｍｇ／ｇ

，吸附过程在２０ｍｉｎ内能快速达到平衡，吸附等温线符合Ｌａｎｇ

ｍｕｉｒ模型，并且反应后的吸附剂经过盐酸溶液清洗能重复利用。Ｚｎ作为水体中一种重要的重金属元素，

存在于不同的废水中，并且Ｚｎ可以通过食物链转化成不同的化

合物［５０］

。Ｓｉｔｋｏ等［５１］用重铬酸钾氧化石墨烯后制得的ＧＯ表面含有丰富的含氧官能团，

包括环氧基、羟基和羰基等。另外，ＧＯ亲水性优于石墨烯的亲水性，

且ＧＯ的含氧官能团中含氧原子具有孤对电子，可以与金属离子共享一个电子，如此则能有效吸附金属离子。

实验结果显示，ＧＯ对Ｚｎ（Ⅱ）的最大吸附容量可达３４５ｍｇ／ｇ（ｐ

Ｈ值＝５～８）。这表明ＧＯ对重金属离子具有优异的吸附性能。

Ｈｕａｎｇ等［５２］

将通过低温真空剥落法得到的石墨烯纳米片，在高温下进行改性后发现，改性后的产物表面的含氧化合物数量明显降低，但是热处理后的石墨

烯纳米片对铅离子的吸附性能却明显提高了。作者认为可能是由于高温真空热处理过程增加了石墨烯纳米

片的Ｌｅｗｉｓ碱度，加上石墨烯纳米片本身的静电吸引力等，

提高了石墨烯纳米片的吸附能力。Ｔｈａｋｕｒ等［５

３］

利用一步还原法制备出石墨烯／硫磺（ＳＲＧＯ），并将其用于去除Ｈｇ（

Ⅱ）的研究，其合成及吸附过程如图５所示。

图５　石墨烯／硫磺（ＳＲＧＯ）合成及对Ｈｇ

（Ⅱ）吸附过程示意图［５３］

Ｆｉｇ　

５Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｅｎｅ／ｓｕｌｆｕｒ（ＳＲＧＯ）ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　Ｈｇ（Ⅱ）［５３］

２

１０

３２０１５年第３期（４６

）卷

研究发现，ＳＲＧＯ对Ｈｇ（Ⅱ）的吸附符合二级动力学与Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型，整个实验是自发的吸热反应，且在ｐＨ值＝６～８时，ＳＲＧＯ材料对Ｈｇ（Ⅱ）的吸附效率是最高的。

Ｌｉ等［５４－５５］将ＮｉＣｌ２·６Ｈ２Ｏ作为催化剂并利用化学气相沉积法（ＣＶＤ）研制出三维石墨烯宏观体（３Ｄ－ＧＯｓ），并将其用于去除水中金属离子。研究发现，三维石墨烯不仅具有高的机械性、强的导电性和大的比表面积，其对Ｃｄ（Ⅱ）、Ｐｂ（Ⅱ）、Ｎｉ（Ⅱ）和Ｃｕ（Ⅱ）均有很强的吸附能力，其吸附容量分别为４３４，８８２，１　６８３和３　８２０ｍｇ／ｇ。

Ｃｈａｎｄｒａ等［５６］通过控制材料中ＧＯ的质量分数（质量分数范围为５％～２０％）制备出聚吡咯－石墨烯（Ｐｐｙ－ＲＧＯ），并用于去除水中的Ｈｇ（Ⅱ）研究。结果显示，当材料中ＧＯ质量分数为１５％时，Ｐｐｙ－ＲＧＯ对Ｈｇ（Ⅱ）的吸附效果最好，其吸附容量达到９８０ｍｇ／ｇ。这表明Ｐｐｙ－ＲＧＯ对Ｈｇ（Ⅱ）有优异的吸附能力。Ｍｕ－ｓｉｃｏ等［５７－５８］研制出聚合物－氧化石墨烯（ＰＶＫ－ＧＯ），用

于去除污水所含的Ｐｂ（Ⅱ）。研究表明，ＰＶＫ－ＧＯ对Ｐｂ（Ⅱ）的吸附性能随ｐＨ值的而变化，高ｐＨ值的环境有利于吸附过程的进行。在ｐＨ值＝７时，ＰＶＫ与ＧＯ比例为１∶９的条件下反应９０ｍｉｎ后，ＰＶＫ－ＧＯ对Ｐｂ（Ⅱ）的最大吸附容量可达８８７．９８ｍｇ／ｇ。

５　石墨烯去除重金属离子的机制研究

吸附反应发生的程度多依赖于吸附剂的孔隙结构和表面积，而金属离子的吸附过程很大程度上则归因于离子交换或特定孔隙上的化学吸附。对水体中低浓度的重金属离子而言，金属离子吸附在固体材料表面的过程是一个吸附材料表面配位的过程，该过程可以看作是吸附剂表面与金属离子之间的化学反应。另外，也可通过对吸附材料进行化学改性来进一步改善或提高对重金属离子的吸附效率。

Ｌｉ等［３４］利用制备的磁性－环糊精－壳聚糖氧化石墨烯（ＣＣＧＯ）实现了对重金属Ｃｒ（Ⅵ）的高效去除。图６为ＣＣＧＯ对Ｃｒ（Ⅵ）的吸附机理示意图。

图６　ＣＣＧＯ对Ｃｒ（Ⅵ）的吸附机理示意图［３４］

Ｆｉｇ　６Ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　Ｃｒ（Ⅵ）ｒｅｍｏｖａｌ　ｂｙ　ＣＣＧＯ［３４］

研究表明该吸附机理有可能是几种机制共同作用的结果（如图６所示）：（１）带负电荷的Ｃｒ（Ⅵ）与质子化的氨基之间的静电作用使得Ｃｒ（Ⅵ）被绑定到ＣＣＧＯ上；（２）碳六圆环上的电子使得Ｃｒ（Ⅵ）被还原成Ｃｒ（Ⅲ）；（３）质子化的氨基和Ｃｒ（Ⅲ）之间的静电排斥力，使得Ｃｒ（Ⅲ）被释放到溶液中；Ｃｒ（Ⅲ）与ＣＣＧＯ表面的—ＣＯＯ－之间的静电吸引力，使得Ｃｒ（Ⅲ）被吸附到ＣＣＧＯ表面；（４）环糊精可以使Ｃｒ（Ⅵ）和Ｃｒ（Ⅲ）在ＣＣＧＯ腔体内形成稳定的主客体包合物。上述特征使得ＧＯ被修饰后，极大的增加了其比表面积（ＧＯ为３４２．３ｍ２／ｇ；ＣＣＧＯ为４４５．６ｍ２／ｇ），并最终实现对Ｃｒ（Ⅵ）的高效去除。Ｍａ等［２３］将制备的乙二胺－还原氧化石墨烯（ＥＤ－ＲＧＯ）用于去除水中的Ｃｒ（Ⅵ）和Ｃｒ（Ⅲ）。研究发现，ＥＤ－ＲＧＯ能通过机械作用和材料表面的六元环碳上π电子作用，将Ｃｒ（Ⅵ）还原成Ｃｒ（Ⅲ），降低溶液的毒性。ＥＤ－ＲＧＯ吸附Ｃｒ（Ⅵ）的过程可以分为以下３步（如图７所示）：（１）材料表面带正电荷的氨基与带负电荷的Ｃｒ（Ⅵ）之间的静电作用首先将Ｃｒ（Ⅵ）吸附到ＥＤ－ＲＧＯ表面上；（２）在ＥＤ－ＲＧＯ表面的碳六元环上π电子作用下，Ｃｒ（Ⅵ）被还原成Ｃｒ

（Ⅲ）；（３）在ＥＤ－ＲＧＯ材料表面含氧官能团（—ＣＯＯ－）与Ｃｒ（Ⅲ）之间的静电吸引力作用下，Ｃｒ（Ⅲ）与—ＣＯＯ－等基团紧密地结合在一起，实现水中Ｃｒ（Ⅲ）的吸附去除。

图７　ＥＤ－ＲＧＯ对Ｃｒ（Ⅵ）吸附机理示意图［２３］

Ｆｉｇ　７Ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　Ｃｒ（Ⅵ）ｒｅｍｏｖａｌ　ｂｙ　ＥＤ－ＲＧＯ［２３］

６　结　语

（氧化）石墨烯作为一种新型纳米材料，与金属、金属氧化物或有机物复合后可形成具有高孔隙度、高比表面积和丰富的活性含氧官能团的功能化石墨烯复合

３

１

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冯冬燕等：石墨烯及其复合材料对水中重金属离子的吸附性能研究

材料。该材料不仅对水中的重金属离子有较强的吸附性能［５９］，而且对一些放射性元素如Ｕ（Ⅵ）等也具有很强的吸附能力［６０－６２］。

在未来的研究中，石墨烯及其复合材料对重金属离子的吸附还需要在以下几方面深入探索：

（１）　如何进一步提高石墨烯在水溶液中的分散性，充分发挥其本身优异的属性，对其吸附性能的提高具有重要的意义。

（２）　石墨烯修饰改性中，金属或金属氧化物粒子易于团聚，进而影响复合材料吸附性能的发挥。因此石墨烯作为载体开展纳米粒子修饰的工艺还需进一步研究。

（３）　石墨烯材料吸附污染物后不易回收，且吸附污染物后的石墨烯有可能带来严重的二次污染。因此开发三维石墨烯与磁性石墨烯纳米材料，对于提高吸附剂的分离效率，降低吸附后的二次污染及成本具有重要意义。

（４）　石墨烯成本相对较高，而目前有关石墨烯材料的再生研究相对较少，因此需要大力开展相关绿色再生技术和循环使用寿命的研究，切实推动石墨烯及其复合材料在环境领域中的进一步应用。

参考文献：

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ｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ［Ｊ］．Ｌａｎｇｍｕｉｒ，２００１，１７（１８）：５６０５－５６２０．［３］　Ｒｅｄｄａｄ　Ｚ，Ｇｅｒｅｎｔｅ　Ｃ，Ａｎｄｒｅｓ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆｓｅｖｅｒａｌ　ｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ　ｏｎｔｏ　ａ　ｌｏｗ－ｃｏｓｔ　ｂｉｏｓｏｒｂｅｎｔ：ｋｉｎｅｔｉｃ　ａｎｄｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　ｓｔｕｄｉｅｓ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈ－

ｎｏｌｏｇｙ，２００２，３６（９）：２０６７－２０７３．

［４］　Ｆｅｉｎ　Ｊ　Ｂ，Ｄａｕｇｈｎｅｙ　Ｃ　Ｊ，Ｙｅｅ　Ｎ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｍｅｔａｌ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｎｔｏ　ｂａｃｔｅｒｉａｌ　ｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ｇｅｏｃｈｉｍｉｃａ　Ｅｔ　Ｃｏｓｍｏｃｈｉｍｉｃａ　Ａｃｔａ，１９９７，６１（１６）：３３１９－３３２８．［５］　Ｌｉｕ　Ａ　Ｍ，Ｈｉｄａｊａｔ　Ｋ，Ｋａｗｉ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｎｅｗ　ｃｌａｓｓ　ｏｆ　ｈｙ－ｂｒｉｄ　ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｉｔｈ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ　ｏｒｇａｎｉｃｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ　ｆｏｒ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０００，１３：１１４５－１１４６．［６］　Ｚｈｕ　Ｔａｏ，Ｄａｉ　Ｙａｚｈｏｎｇ，Ｗａｎ　Ｙａｎｄｏｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｏａｌ　ｇａｓｍｅｒｃｕｒｙ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｂｙ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉ－

ｎｅｅｒｉｎｇ，２０１２，３０：２２８－２３１．

［７］　Ｗｕ　Ｊｉａａｎ，Ｂａｏ　Ｘｉｎｇｃｈｅｎ，Ｆｕ　Ｙａ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｅｐａｒｔｉｏｎ　ｏｆｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ－ｎｉａｌ／ｌａｙｅｒｅｄ　ｄｏｕｂｌｅ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ－ｃａｒｂｏｎ　ｆｉ－

ｂｅｒｓ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｓｏｒｐｔｉｏｎ　２，６－ｄｉｃｈｌｏｒｏ－

ｐｈｅｎｏｌ　ｉｎ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｍａ－ｔｅｒｉａｌｓ，２０１３，２０（５）：３２－３８．

［８］　Ｒａｏ　Ｍ　Ｍ，Ｒａｍａｎａ　Ｄ　Ｋ，Ｓｅｓｈａｉｓｈ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｓｏｍｅｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ　ｂｙ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｆｒｏｍ　ｐｈａｓｅｏｌｕｓ　ａｕｒｅｕｓｈｕｌｌｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｈａｚａｒｄ　Ｍａｔｅｒ，２００９，１６６（２－３）：１００６－１０１３．［９］　Ｓｅｎ　Ｇｕｐｔａ　Ｓ，Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙｙａ　Ｋ　Ｇ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ　ｏｎ　ｋａｏｌｉｎｉｔｅ　ａｎｄ　ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ：ａ　ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．ＰＣＣＰ，２０１２，１４（１９）：６６９８－６７２３．

［１０］　Ｋｉｍ　Ｙ，Ｙｉ　Ｊ．Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｖｉａ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｉｎｄ

Ｅｎｇ　Ｃｈｅｍ，２００４，１０（１）：４１－５１．

［１１］　Ｎｏｖｏｓｅｌｏｖ　Ｋ　Ｓ，Ｇｅｉｍ　Ａ　Ｋ，Ｍｏｒｏｚｏｖ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｎ　ａｔｏｍｉｃａｌｌｙ　ｔｈｉｎ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｌｍｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，

２００４，３０６（５６９６）：６６６－６６９．

［１２］　Ｚｈｅｎｇ　Ｘｉａｏｙｕ，Ｓｕ　Ｆａｎｇｙｕａｎ，Ｙａｎｇ　Ｑｕａｎｈｏｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｉｎ　ｌｉｔｈｉｕｍ－ｂａｓｅｄ　ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ　ｂａｔｔｅｒｉｅｓ：ｐｒｏ－

ｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，

２０１３，４４（１９）：２７４１－２７４８．

［１３］　Ａｃｉｋ　Ｍ，Ｃｈａｂａｌ　Ｙ　Ｊ，Ａｂｅ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｏｐｉｃｓ　ｉｎ　ａｐ－ｐｌｉｅｄ　ｐｈｙｓｉｃｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｈｙｓｉｃｓ，ａｎｄ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｏｆ　ｇｒａ－

ｐｈｅｎｅ　ｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ］．Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ，２０１１，５０（７）：１０６－１１３．［１４］　Ｓａｎｃｈｅｚ　Ｖ　Ｃ，Ｊａｃｈａｋ　Ａ，Ｈｕｒｔ　Ｒ　Ｈ，ｅｔ　ａｌ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｔｅｒ－ａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｆａｍｉｌｙ　ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ：ａｎ　ｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉ－

ｎａｒｙ　ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｒｅｓ　Ｔｏｘｉｃｏｌ，２０１２，２５（１）：１５－３４．［１５］　Ｚｈｕ　Ｙ，Ｍｕｒａｌｉ　Ｓ，Ｃａｉ　Ｗ，ｅｔ　ａｌ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ　ａｎｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ａｄｖ

Ｍａｔｅｒ，２０１０，２２（３５）：３９０６－３９２４．

［１６］　Ｄｒｅｙｅｒ　Ｄ　Ｒ，Ｐａｒｋ　Ｂ　Ｓ，Ｂｉｅｌａｗｓｋｉ　Ｃ　Ｗ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｈｅ　ｃｈｅｍ－ｉｓｔｒｙ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｓｏｃ　Ｒｅｖ，２０１０，３９

（１）：２２８－２４０．

［１７］　Ｈｕａｎｇ　Ｘ，Ｙｉｎ　Ｚ，Ｗｕ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｂａｓｅｄ　ｍａｔｅｒｉ－ａｌｓ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａ－

ｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｍａｌｌ，２０１１，７（１４）：１８７６－１９０２．

［１８］　Ｍｅｙｅｒ　Ｊ　Ｃ，Ｇｅｉｍ　Ａ　Ｋ，Ｋａｔｓｎｅｌｓｏｎ　Ｍ　Ｉ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｓｈｅｅｔｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，

２００７，４４６（７１３１）：６０－６３．

［１９］　Ｇｅｉｍ　Ａ　Ｋ，Ｎｏｖｏｓｅｌｏｖ　Ｋ　Ｓ，Ｔｈｅ　ｒｉｓｅ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｅｎｅ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，６（３）：１８３－１９１．

［２０］　Ｌｉ　Ｘ　Ｓ，Ｃａｉ　Ｗ　Ｗ，Ａｎ　Ｊ　Ｈ，ｅｔ　ａｌ．Ｌａｒｇｅ－ａｒｅａ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆ　ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｕｎｉｆｏｒｍ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｆｉｌｍｓ　ｏｎ　ｃｏｐｐｅｒ

ｆｏｉｌｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００９，３２４（５９３２）：１３１２－１３１４．

［２１］　Ｍｉｓｈｒａ　Ａ　Ｋ，Ｒａｍａｐｒａｂｈｕ　Ｓ．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅｓｈｅｅｔｓ　ｆｏｒ　ａｒｓｅｎｉｃ　ｒｅｍｏｖａｌ　ａｎｄ　ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｅａ　ｗａｔｅｒ

［Ｊ］．Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，２０１１，２８２（１０）：３９－４５．

［２２］　Ｋｕｍａｒ　Ａ，Ｋａｋａｎ　Ｓ　Ｓ，Ｒａｊｅｓｈ　Ｎ．Ａ　ｎｏｖｅｌ　ａｍｉｎｅ　ｉｍｐｒｅｇｎａ－ｔｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ａｄｓｏｒｂｅｎｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｈｅｘａｖａｌｅｎｔ

ｃｈｒｏｍｉｕｍ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｅｎｇ　Ｊ，２０１３，２３０（８）：３２８－３３７．［２３］　Ｍａ　Ｈ　Ｌ，Ｚｈａｎｇ　Ｙ，Ｈｕ　Ｑ　Ｈ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｎｄ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　Ｃｒ（Ⅵ）ｆｒｏｍ　ａｃｉｄｉｃ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｂｙ

ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ－ｒｅｄｕｃｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ［Ｊ］．Ｊ　Ｍａｔｅｒ

Ｃｈｅｍ，２０１２，２２（１３）：５９１４－５９１６．

［２４］　Ｚｈａｎｇ　Ｙ，Ｍａ　Ｈ　Ｌ，Ｐｅｎｇ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｒ（Ⅵ）ｒｅｍｏｖａｌ　ｆｒｏｍ　ａ－ｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ａｎｄ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ

ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ［Ｊ］．Ｊ　Ｍａｔｅｒ　Ｓｃｉ，２０１２，４８（５）：１８８３－１８８９．［２５］　Ｂｈｕｎｉａ　Ｐ，Ｋｉｍ　Ｇ，Ｂａｉｋ　Ｃ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｓｔｒａｔｅｇｉｃａｌｌｙ　ｄｅ－ｓｉｇｎｅｄ　ｐｏｒｏｕｓ　ｉｒｏｎ－ｉｒｏｎ　ｏｘｉｄｅ　ｍａｔｒｉｘ　ｏｎ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｆｏｒ

ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｃｏｍｍｕｎ，２０１２，４８

（７９）：９８８８－９８９０．

［２６］　Ｒｅｎ　Ｙ，Ｙａｎ　Ｎ，Ｗｅｎ　Ｑ，ｅｔ　ａｌ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ／δ－ＭｎＯ

２ｃｏｍ－ｐｏｓｉｔｅ　ａｓ　ａｄｓｏｒｂｅｎｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｎｉｃｋｅｌ　ｉｏｎｓ　ｆｒｏｍ

ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｅｎｇ　Ｊ，２０１１，１７５（１）：１－７．

［２７］　Ｌｕｏ　Ｘ，Ｗａｎｇ　Ｃ，Ｗａｎｇ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．Ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　ｏｆｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ－ｈｙｄｒａｔｅｄ　ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ　ｏｘｉｄｅ　ｆｏｒ　ｓｉｍｕｌｔａｎｅ－

ｏｕｓ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　Ａｓ（Ⅲ）ａｎｄ　Ａｓ（Ⅴ）ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．

Ｃｈｅｍ　Ｅｎｇ　Ｊ，２０１３，２２０（３）：９８－１０６．

［２８］　Ｈａｏ　Ｌ，Ｓｏｎｇ　Ｈ，Ｚｈａｎｇ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．ＳｉＯ

２

／ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｃｏｍ－ｐｏｓｉｔｅ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈｌｙ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｂ（Ⅱ）ｉｏｎ［Ｊ］．

Ｊ　Ｃｏｌｌｏｉｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｓｃｉ，２０１２，３６９（１）：３８１－３８７．

［２９］　Ｌｉ　Ｎ，Ｚｈｅｎｇ　Ｍ，Ｃｈａｎｇ　Ｘ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍａｇｎｅｔ－ｉｃ　ＣｏＦｅ２Ｏ４－ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｓｈｅｅｔｓ　ｖｉａ　ａ　ｆａｃｉｌｅ

４１０

３２０１５年第３期（４６）卷

ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ

［Ｊ］．Ｊ　Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｃｈｅｍ，２０１１，１８４（４）：９５３－９５８．［３０］　Ａｒｋａｓ　Ｍ，Ａｌｌａｂａｓｈｉ　Ｒ，Ｔｓｉｏｕｒｖａｓ　Ｄ，ｅｔ　ａｌ．Ｏｒｇａｎｉｃ／ｉｎｏｒ－

ｇａｎｉｃ　ｈｙｂｒｉｄ　ｆｉｌｔｅｒｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｅｎｄｒｉｔｉｃ　ａｎｄ　ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ

“ｎａｎｏｓｐｏｎｇｅｓ”ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ　ｆｒｏｍ

ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ　Ｓｃｉ　Ｔｅｃｈｎｏｌ，２００６，４０（８）：２７７１－２７７７．［３１］　Ｂｅｒｔｏ　Ｓ，Ｂｒｕｚｚｏｎｉｔｉ　Ｍ，Ｃａｖａｌｌｉ　Ｒ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆｎｅｗ　ｉｏｎｉｃβ－ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ　ｐｏｌｙｍｅｒｓ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ

ｔｈｅｉｒ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌｓ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊ　Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ　Ｐｈｅｎｏｍ

Ｍｏｌ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔ　Ｃｈｅｍ，２００７，５７（１－４）：６３１－６３６．

［３２］　Ｇａｌｉａ　Ａ，Ｎａｖａｒｒｅ　Ｅ　Ｃ，Ｓｃｉａｌｄｏｎｅ　Ｏ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎｏｆ　ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ　ｌｉｇａｎｄｓ　ｗｉｔｈ　ｐｅｒａｃｅｔｙｌａｔｅｄβ－ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ　ｉｎ

ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ｃａｒｂｏｎ　ｄｉｏｘｉｄｅ：ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ

ｏｆ　ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　ｃｏｎｓｔａｎｔｓ［Ｊ］．Ｔｈｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ

Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｂ，２００７，１１１（１０）：２５７３－２５７８．

［３３］　Ｓｏｎｇ　Ｗ，Ｈｕ　Ｊ，Ｚｈａｏ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｃｏｂａｌｔ　ｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇβ－ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ

［Ｊ］．ＲＳＣ　Ａｄｖ，２０１３，３（２４）：９５１４－９５２１．

［３４］　Ｌｉ　Ｌ，Ｆａｎ　Ｌ，Ｓｕｎ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ａｄｓｏｒｂｅｎｔ　ｆｏｒ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｒｅ－ｍｏｖａｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ　ｗｉｔｈ　ｍａｇ－

ｎｅｔｉｃ　ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ－ｃｈｉｔｏｓａｎ［Ｊ］．Ｃｏｌｌｏｉｄｓ　Ｓｕｒｆ　Ｂ，２０１３，

１０７（７）：７６－８３．

［３５］　Ｍａｄａｄｒａｎｇ　Ｃ　Ｊ，Ｋｉｍ　Ｈ　Ｙ，Ｇａｏ　Ｇ，ｅｔ　ａｌ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ　ＥＤＴＡ－ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｆｏｒ　Ｐｂ（Ⅱ）ｒｅｍｏｖａｌ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐ－

ｐｌｉｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１２，４（３）：１１８６－１１９３．

［３６］　Ｈｅ　Ｙ　Ｑ，Ｚｈａｎｇ　Ｎ　Ｎ，Ｗａｎｇ　Ｘ　Ｄ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｒａ－ｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ／ｃｈｉｔｏｓａｎ　ｐｏｒｏｕｓ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｏｒ　ｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ

［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｃｈｅｍ　Ｌ，２０１１，２２（７）：８５９－８６２．

［３７］　Ｂｌｉｎｄａｕｅｒ　Ｃ　Ａ，Ｈａｒｒｉｓｏｎ　Ｍ　Ｄ，Ｒｏｂｉｎｓｏｎ　Ａ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｂａｃｔｅｒｉａ　ｅｎｃｏｄｅ　ｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎｓ　ａｎｄ　ＳｍｔＡ－ｌｉｋｅ

ｚｉｎｃ　ｆｉｎｇｅｒｓ［Ｊ］．Ｍｏｌ　Ｍｉｃ，２００２，４５（５）：１４２１－１４３２．［３８］　Ｙａｎｇ　Ｔ，Ｌｉｕ　Ｌ　Ｈ，Ｌｉｕ　Ｊ　Ｗ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｍｅｔ－ａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎ　ｄｅｃｏｒａｔｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ　ｆｏｒ

ｈｉｇｈｌｙ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｌｔｒａ－ｔｒａｃｅ　ｃａｄｍｉｕｍ［Ｊ］．Ｊ

Ｍａｔｅｒ　Ｃｈｅｍ，２０１２，２２（４１）：２１９０９–２１９１６．

［３９］　Ｗｅｉ　Ｃ，Ｇｅｒｍａｎ　Ｓ，Ｂａｓａｋ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅｘａｖａ－ｌｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｉｎ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｂｙ　ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ［Ｊ］．Ｊ

Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ　Ｓｏｃ，１９９３，１４０（４）：Ｌ６０－Ｌ６２．

［４０］　Ｌｉ　Ｓ，Ｌｕ　Ｘ，Ｘｕｅ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ／

ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ａｐｐｌｉｃａ－

ｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｃｒ（Ⅵ）ｒｅｍｏｖａｌ　ｉｎ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｌｏＳ

Ｏｎｅ，２０１２，７（８）：ｅ４３３２８．

［４１］　Ｎａｄａｇｏｕｄａ　Ｍ　Ｎ，Ｃａｓｔｌｅ　Ａ　Ｂ，Ｍｕｒｄｏｃｋ　Ｒ　Ｃ，ｅｔ　ａｌ．Ｉｎｖｉｔｒｏ　ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｎａｎｏｓｃａｌｅ　ｚｅｒｏｖａｌｅｎｔ　ｉｒｏｎ　ｐａｒｔｉ－

ｃｌｅｓ（ＮＺＶＩ）ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ｔｅａ　ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓ［Ｊ］．Ｇｒｅ

Ｃｈｅｍ，２０１０，１２（１）：１１４－１２２．

［４２］　Ｊａｂｅｅｎ　Ｈ，Ｃｈａｎｄｒａ　Ｖ，Ｊｕｎｇ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｃｒ（Ⅵ）ｒｅｍｏｖａｌ　ｕｓｉｎｇ　ｉｒｏｎ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ　ｄｅｃｏｒａｔｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ［Ｊ］．

Ｎａｎｏｓｃａｌｅ，２０１１，３（９）：３５８３－３５８５．

［４３］　Ｗａｎｇ　Ｑ，Ｏ’Ｈａｒｅ　Ｄ．Ｒｅｃｅｎｔ　ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌａｙｅｒｅｄ　ｄｏｕｂｌｅ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ（ＬＤＨ）ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ

［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｒｅｖｉｅｗｓ，２０１２，１１２（７）：４１２４－４１５５．

［４４］　Ｇｏｈ　Ｋ　Ｈ，Ｌｉｍ　Ｔ　Ｔ，Ｄｏｎｇ　Ｚ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌａｙｅｒｅｄｄｏｕｂｌｅ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ　ｆｏｒ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｏｘｙａｎｉｏｎｓ：ａ　ｒｅｖｉｅｗ

［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００８，４２（６）：１３４３－１３６８．

［４５］　Ｌｉ　Ｆ，Ｄｕａｎ　Ｘ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｌａｙｅｒｅｄ　ｄｏｕｂｌｅ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ

［Ｍ］．Ｓｐｒｉｎｇｅｒ：Ｉｎ　Ｌａｙｅｒｅｄ　ｄｏｕｂｌｅ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ，２００６．

［４６］　Ｙｕａｎ　Ｘ，Ｗａｎｇ　Ｙ，Ｗａｎｇ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｃａｌｃｉｎｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ／ＭｇＡｌ－ｌａｙｅｒｅｄ　ｄｏｕｂｌｅ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ　ｆｏｒ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｃｒ（Ⅵ）

ｒｅｍｏｖａｌ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｅｎｇ　Ｊ，２０１３，２２１（４）：２０４－２１３．［４７］　Ｈｉｂｉｎｏ　Ｔ，Ｏｈｙａ　Ｈ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｌａｙｅｒｅｄ

ｄｏｕｂｌｅ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ：ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｕｒｅａ　ｈｙｄｒｏｌｙ－

ｓｉｓ　ａｎｄ　ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｒｅａｃｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ａｑｕｅｏｕｓ

ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｃｌａｙ　Ｓｃｉ，２００９，４５（３）：１２３－１３２．［４８］　Ｇｏｌｌａｖｅｌｌｉ　Ｇ，Ｃｈａｎｇ　Ｃ　Ｃ，Ｌｉｎｇ　Ｙ　Ｃ．Ｆａｃｉｌｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆｓｍａｒｔ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｆｏｒ　ｓａｆｅ　ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｗａｔｅｒ：ｈｅａｖｙ

ｍｅｔａｌ　ｒｅｍｏｖａｌ　ａｎｄ　ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ｃｈｅｍ

Ｅｎｇ，２０１３，１（５）：４６２－４７２．

［４９］　Ｗｕ　Ｗ，Ｙａｎｇ　Ｙ，Ｚｈｏｕ　Ｈ，ｅｔ　ａｌ．Ｈｉｇｈｌｙ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆＣｕ（Ⅱ）ｆｒｏｍ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ［Ｊ］．

Ｗａｔｅｒ　Ａｉｒ　Ｓｏｉｌ　Ｐｏｌｌ，２０１２，２２４（１）：１３７２－１３８０．

［５０］　Ｔｕｎａｌｉ　Ｓ，Ａｋａｒ　Ｔ．Ｚｎ（Ⅱ）ｂｉｏｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｂｏｔ－ｒｙｔｉｓ　ｃｉｎｅｒｅａ　ｂｉｏｍａｓｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｈａｚａｒｄ　Ｍａｔｅｒ，２００６，１３１

（１－３）：１３７－１４５．

［５１］　Ｓｉｔｋｏ　Ｒ，Ｔｕｒｅｋ　Ｅ，Ｚａｗｉｓｚａ　Ｂ，ｅｔ　ａｌ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｖａ－ｌｅｎｔ　ｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ　ｆｒｏｍ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｕｓｉｎｇ　ｇｒａｐｈｅｎｅ

ｏｘｉｄｅ［Ｊ］．Ｄａｌｔｏｎ　Ｔｒａｎｓ，２０１３，４２（１６）：５６８２－５６８９．［５２］　Ｈｕａｎｇ　Ｚ　Ｈ，Ｚｈｅｎｇ　Ｘ，Ｌｖ　Ｗ，ｅｔ　ａｌ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｅａｄ（Ⅱ）ｉｏｎｓ　ｆｒｏｍ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｎ　ｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｅｘｆｏｌｉａｔｅｄ

ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ［Ｊ］．Ｔｈｅ　ＡＣＳ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｕｒｆａｃｅｓ　ａｎｄ

Ｃｏｌｌｏｉｄｓ，２０１１，２７（１２）：７５５８－７５６２．

［５３］　Ｔｈａｋｕｒ　Ｓ，Ｄａｓ　Ｇ，Ｒａｕｌ　Ｐ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ｇｒｅｅｎ　ｏｎｅ－ｓｔｅｐ　ａｐ－ｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　ｐｒｅｐａｒｅ　ｓｕｌｆｕｒ／ｒｅｄｕｃｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｎａｎｏ－

ｈｙｂｒｉｄ　ｆｏｒ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍｅｒｃｕｒｙ　ｉｏｎｓ　ｒｅｍｏｖａｌ［Ｊ］．Ｊ　Ｐｈｙ

Ｃｈｅｍ　Ｃ，２０１３，１１７（１５）：７６３６－７６４２．

［５４］　Ｄｕ　Ｓｈｅｎｇｊｉｕ，Ｗａｎｇ　Ｓｈｕｘｉａ，Ｄｉａｏ　Ｋａｉｄｉ，ｅｔ　ａｌ．Ｇｅｏｍｅｔｒｙａｎｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｂｏｒｏｎ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｎ　ｇｒａｐｈｅｎｅ［Ｊ］．

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ

Ｓｃｉｅｎｃｅ），２０１２，２６（７）：１０５－１０９．

［５５］　Ｌｉ　Ｗ，Ｇａｏ　Ｓ，Ｗｕ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．Ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｇｒａｐｈｅｎｅ　ｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃ　ｏｂｊｅｃｔｓ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ－ｃａｐａｃｉｔｙ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ

ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｃｉ　Ｒｅｐ，２０１３，３（１０）：２１２５－２１３１．［５６］　Ｃｈａｎｄｒａ　Ｖ，Ｋｉｍ　Ｋ　Ｓ．Ｈｉｇｈｌｙ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆＨｇ２＋ｂｙ　ａｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ－ｒｅｄｕｃｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｃｏｍｐｏｓ－

ｉｔｅ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｃｏｍｍ，２０１１，４７（１３）：３９４２．

［５７］　Ｍｕｓｉｃｏ　Ｙ　Ｌ　Ｆ，Ｓａｎｔｏｓ　Ｃ　Ｍ，Ｄａｌｉｄａ　Ｍ　Ｌ　Ｐ，ｅｔ　ａｌ．Ｉｍ－ｐｒｏｖｅｄ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｌｅａｄ（Ⅱ）ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ　ｕｓｉｎｇ　ａｐｏｌｙｍｅｒ－

ｂａｓｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［Ｊ］．Ｊ　Ｍａｔｅｒ　Ｃｈｅｍ

Ａ，２０１３，１（１１）：３７８９－３７９６．

［５８］　Ｌｉ　Ｈｕａｎｈｕａｎ，Ｐｅｎｇ　Ｃｈｕａｎｑｉａｎ，Ｌｉｕ　Ｑｉａｎｇ．Ｔｕｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅ－ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ａｎｄ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｎａｎｏｒｉｂ－

ｂｏｎｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｄｇｅ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ

Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ），

２０１４，２８（７）：８６－９１．

［５９］　Ｌｉ　Ｘｉｎｂａｏ，Ｇｕ　Ｗｅｉ，Ｃａｏ　Ｙｏｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｇｒａ－ｐｈｅｎｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｈｅａｖｙ　ｍａｔａｌ　ｉｏｎｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ

［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１３，４４（１）：５－１１．［６０］　Ｓｕｎ　Ｙ，Ｗａｎｇ　Ｑ，Ｃｈｅｎ　Ｃ，ｅｔ　ａｌ．Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｅｕ（Ⅲ）ａｎｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｂｙ

ｂａｔｃｈ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ｘ－ｒａｙ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｆｉｎｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｓｐｅｃ－

ｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　ｂｙ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ　Ｓｃｉ

Ｔｅｃｈｎｏｌ，２０１２，４６（１１）：６０２０－６０２７．

［６１］　Ｚｈａｏ　Ｇ，Ｗｅｎ　Ｔ，Ｙａｎｇ　Ｘ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｕ（Ⅵ）ｉｏｎｓ　ｏｎ　ｆｅｗ－ｌａｙｅｒｅｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ

ｆｒｏｍ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｄａｌｔｏｎ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，２０１２，

４１（２０）：６１８２－６１８８．

［６２］　Ｐａｎ　Ｎ，Ｇｕａｎ　Ｄ，Ｈｅ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　Ｔｈ４＋ｉｏｎｓｆｒｏｍ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｂｙ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ［Ｊ］．Ｊ　Ｒａｄｉｏ－

ａｎａｌ　Ｎｕｃｌ　Ｃｈｅｍ，２０１３，２９８（３）：１９９９－２００８．

（下转第０３０２２页）

５

１

０

３

冯冬燕等：石墨烯及其复合材料对水中重金属离子的吸附性能研究

ｓｉｖｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎａｎｏｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｎａｎｏｔｅｃｎｏｌｏｇｙ

，２０１３，１３（１１）：７６３１－

７６３６．［５２］　Ｃａｏ　Ｍ　Ｓ，Ｓｏｎｇ　

Ｗ　Ｌ，Ｈｏｕ　Ｚ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　

ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｅ－ｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　

ａｎｄ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｂ－ｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｈｏｒｔ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ／ｓｉｌｉｃａ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒ－ｂｏｎ，２０１０，４８（３）：７８８－

７９６．［５３］　Ｗａｎｇ　Ｊ　Ｃ，Ｚｈｏｕ　Ｈ，Ｚｈｕａｎｇ　

Ｊ　Ｄ，ｅｔ　ａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｓｐａ－ｔｉａｌ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ

ｎｅｔｉｃ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｓｈｉｅｌ－ｄｉｎｇ　ｏｆ　ｏｒｄｅｒｅｄ　ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ　ｃａｒｂｏｎ／ｏｒｄｅｒｅｄ　ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｓｉｌｉｃａ／ｓｉｌｉｃａ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｒｅｐ

ｏｒｔｓ，２０１３，（３）：３２５２－３２５５．［５４］　Ｂｏｎａｌｄｉ　Ｒ　Ｒ，Ｓｉｏｒｅｓ　Ｅ，Ｓｈａｈ　Ｔａｈｉｒ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　

ｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　

ｆａｂｒｉｃｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｆｒｏｍ　ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｓｙ

ｎｔｈｅｔｉｃ　Ｍｅｔａｌｓ，２０１４，１８７：１－

８．［５５］　Ｌｕ　Ｙ　Ｘ，Ｌｉａｎｇ　

Ｑ，Ｌｉ　Ｗ　Ｌ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ／ｍｏｄａｌｆａｂｒｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ　ｐｌａｔｉｎｇ　

ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ－ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙ　

ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，２０１３，１４０（２－３）：５５３－５５８．［５６］　Ｔｈｏｍａｓｓｉｎ　Ｊ　Ｍ，Ｊｅｒｏｍｅ　Ｃ，Ｐａｒｄｏｅｎ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｏｌｙ

ｍｅｒ／ｃａｒｂｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　ａｓ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ

ｎｅｔｉｃ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＥＭＩ）ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　

ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｅｎ－ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

Ｒ－ｒｅｐｏｒｔｓ，２０１３，７４（７）：２１１－２３２．［５７］　Ｗａｎｇ　

Ｂ　Ｍ，Ｇｕｏ　Ｚ　Ｑ，Ｈａｎ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅ　ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　

ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏ－ｔｕｂｅ／ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１３，４６：９８－

１０３．［５８］　Ｓｉｎｇｈ　Ａ　Ｐ，Ｇｕｐ

ｔａ　Ｂ　Ｋ，Ｍｉｓｈｒａ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｕｌｔｉｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｔｕｂｅ／ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　ｗｉｔｈ　ｅｘｃｅｐ

ｔｉｏｎａｌ　ｅ－ｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　

ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒ－ｂｏｎ，２０１３，５６：８６－９６．［５９］　Ｃｈｕｎｇ　Ｄ　Ｄ　Ｌ．Ｃａｒｂｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｏｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｓｅｌｆ－ｓｅｎｓ－ｉｎｇ，ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１２，５０（９）：３３４２－

３３５３．［６０］　Ｇｕａｎ　Ｈ　Ｔ，Ｌｉｕ　Ｓ　Ｈ，Ｄｕａｎ　Ｙ　Ｐ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｅｍｅｎｔ　ｂａｓｅｄ　ｅ－

ｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　

ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ　＆Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，２００６，２８（５）：４６８－４７４．

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　

ｍａｔｅｒｉａｌｓＬＩＵ　Ｌｉｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｄｏｎｇ

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇ

ｈａｉ　２０１８０４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｉｔ　ｉｓ　ｑ

ｕｉｔｅ　ｕｒｇｅｎｔ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ａ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　

ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ａｎｄ　ｎｏｒ－ｍａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｓｉｍｐｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅｔａｌ　ａｎｄ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｍａ－ｔｅｒｉａｌｓ，ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　

ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｅｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｗｈａｔ’ｓｍｏｒｅ，ｆｕｒｔｈｅｒ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　

ｐｏｌｙ檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳ｍｅｒ（上接第０３０１５页）

Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｇｒａｐ

ｈｅｎｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｆｏｒ　ｈｅａｖｙ　

ｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ　ｉｎ　ａｑｕｅｏｕｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎＦＥＮＧ　Ｄｏｎｇ－ｙａｎ１，ＳＵＮ　Ｙｉ－ｒａｎ３，ＹＵ　Ｆｅｉ　２，

３，ＬＩ　Ｃｈｅｎ－ｌｕ３，ＬＩ　Ｑｉａｎｇ３

，

ＧＵＯ　Ｙｏｎｇ

－ｆｕ１，ＢＡＩ　Ｒｅｎ－ｂｉ　１，ＭＡ　Ｊｉｅ３（１．Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ

ｉｅｓ，Ｓｕｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｕｚｈｏｕ　２１５００９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　

ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇ

ｈａｉ　２０１４１８，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　

ｏｆ　Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｒｅｕｓｅ，Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｗａｓ　ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ｕｎｉｑｕｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｒｏｐ

ｅｒｔｉｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｈｉｇｈ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｇｏｏｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｓｔｒｏｎｇ　ｓｕｐｅｒｆｉｃｉａｌ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｌａｒｇｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｒｅａ．Ｔｈｅｓｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｍａｋｅ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｂｅ　ａ　ｕｎｉｑｕｅ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｍａｉｎｌｙ　

ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｓｙｎ－ｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ａｎｄ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇ

ｒｅｓｓ　ａｎｄ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｈｅａｖｙ　ｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ　ｗｅｒｅ　ａｌｌ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ｏｆｇｒａｐｈｅｎｅ　ｗｅｒｅ　ｐｒｏｓｐ

ｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇｒａｐｈｅｎｅ；ｈｅａｖｙ　

ｍｅｔａｌ　ｉｏｎｓ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ２

２０

３２０１５年第３期（４６

）卷