工业含油废水和频繁的溢油污染对生态环境构成了严重的威胁.先进材料在控制或清除这些污染物上将继续发挥越来越重要的作用，而这点已经得到了广泛的认可.石墨烯纳米片通过pH值调制的水热还原法，可以很容易的组装成三维石墨烯海绵.基于该海绵的高比表面积、高憎水性和低密度等特点，该海绵可以用作油类及常用有毒溶剂的高效、可循环使用的吸附材料.为了提高石墨烯海绵的吸附能力，我们对氧化石墨烯直接进行冷冻干燥，然后再对干燥后的产物进行烛焰修饰处理，得到了超低密度(～0.9 mg/cm3)的石墨烯海绵，该海绵可以吸附自身重量600多倍的污染物.在处理溢油的过程中，不可避免的会残留一些微量油在水中，而且已证实这些微量油对生态环境同样造成了巨大危害.研究发现一般的吸附材料也包括石墨烯海绵在处理这些微量油时，效率低下，很难将其清理干净.基于此，我们利用石墨烯对软纸进行修饰，得到了超疏水的石墨烯基软纸.该纸具有很强的毛细作用，且可以大面积制备，因此非常适合清理水面上的微量油.另外，该纸还可以油包水或水包油的微乳液进行油水分离.最后，我们还用石墨烯修饰不锈钢网，导到了超疏水的油水分离网.将该网集成在过滤系统中，可以有效实现水/油/悬浮物的三相分离.