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摘要：随着工业和经济的高速发展，环境问题也变得日益严峻，重金属的难分解且容易在生物体内进行富集，不仅对环境有着不良的影响，设置是危害着人类及其生物体的健康。因此，如何有效的分解和处理这些重金属废水，成了科研人员们重点研究的问题。氧化石墨烯作为一种具有吸附力的新型材料，它巨大的比表面积和丰富的表面活性基因可以有效的起到处理和吸附的效果。本文针对氧化石墨烯的功能化改进材料为基础，深入分析它对重金属离子机理的研究。
关键词：氧化石墨烯功能化改性重金属离子机理研究
概述
工业革命的推进和深入，让人类以前所未有的速度改变着世界，甚至是影响着我们的生活。但在获得巨大物质财富非同时，却也对我们赖以生存的环境造成了不可估量的伤害。水是人类生存和发展的必要元素，但随着重金属元素的大量普及和使用，重金属对环境的影响程度日益突出。它的难降解、毒性大、易积累的特性，不但破坏着水生态平衡，更依附着食物链危害着人类的生命健康和水生生物的生命安全。尤其今年来重金属污染事件的相继发生，让我们必须重视并对其进行有效的综合治理，只有有效的解决这一问题，才可以进一步的实现可持续发展的目標。
1、氧化石墨烯
在对石墨粉末进行化学氧化和剥离之后，产生了氧化石墨烯。在水中的氧化石墨可以有效的形成带负电的薄片，这种极薄的单层氧化石墨，在百年之后被研究人员广泛的成为氧化石墨烯，因表面有着含氧成分和吸附分子，使得氧化石墨烯可以在醇等不含表面活性剂的相关有机溶液中形成稳定的胶态悬浮体。所以目前的相关研究中，都将这一改性作为重要的研究课题。一般是将相关化学物质嫁接在氧化石墨烯的表面，从而形成有新功能的复合材料。
图一氧化石墨烯的分子结构图
将石墨放置在具备氧化剂存在的条件下，经过多个或一个浓酸的处理获得氧化石墨。在经过了近百年的探索后，研究者通过对硫酸和硝酸的混合液对这一方法进行改进后，提出了一种更为高效安全的氧化石墨制备的方式。甚至在后续的研究中，还有很多方法，例如电化学氧化法等相关的常用制备方法。
2、功能化改性
吸附剂性质的好坏，在对废水的处理领域中起着至关重要的作用。作为石墨烯的氧化物，氧化石墨烯具备着机械强度高、吸附能力好、易于回收利用和化学性质稳定等突出性质。本身具备的高活性的含氧官能团可以在吸附反应的过程中与污染物进行有效的结合，甚至是为吸附反应提供十分必要的吸附点位。不仅如此，氧化石墨烯在水中有着极高的分散性，这种对氧化石墨烯功能化的改性，解决了一般吸附物质难以从溶液分解出来的难题。
在对氧化石墨烯进行功能化改性的研究中，主要的方法有两种，一种是非共价键合功能化，一种为共价键功能化。这两种的功能化改性，都对极大的发挥了氧化石墨烯在环境污染领域中的作用。
图二苯乙烯与氧化石墨烯的聚合反应
3、重金属废水处理中的应用
由于氧化石墨烯的作为吸附剂的广泛应用，在对重金属废水的处理中，目前有两种不同的处理方式，一种是将重金属的价态进行还原，即从高价态还原成低价态度，常用于处理有毒性的高价态金属离子；另一种则是常规的吸附方式，用于去除普通的重金属污染物。
这两种方式的出现，不仅对水污染治理上有着关键的作用，还对人类生态文明发挥着十分积极的作用，氧化石墨烯不仅仅作为一种具有吸附性的一种元素，对于化学研究革命来说，是一种突破性的进展，甚至对人类工业文明的持续性发展带来了新的希冀。
4、有机废水处理中的应用
废水中的有机成分相对于重金属废水来说相对复杂，并且有着不容易进行生物降解的缺点，因此，在废水排放前对废水中的有机物进行有效的处理，可以极大的改善和缓解环境污染的问题。尽管氧化石墨烯在这方面备受瞩目，但是单纯的氧化石墨烯或者是单纯的石墨烯不醉与完成良好的吸附功能，石墨烯片层只能建的聚合，会降低对污染物的吸附能力。所以，针对实际的情况对氧化石墨烯进行客观的功能化改性有着十分必要和重要的现实意义。
作为一种全世界范围内都十分受欢迎的一种新型材料，氧化石墨烯还有着诸多潜在的应用性。经过相关领域的研究学者的努力，使氧化石墨烯在处理污染方面起着十分显著的作用，在对氧化石墨烯的吸附机理的研究上也发挥着十分重要的意义。
结语
本文对氧化石墨烯的特性及其功能化改性等方面做出了深入的研究和分析，在对重金属废水和有机废水的处理领域中也根据相关的理论基础提出了相对的改革方案。作为制备成本较高的新型材料，氧化石墨烯仍不利于产业化的投放，应该通过对氧化石墨烯制备方法的改良，来进一步降低生产的成本。在诸多的研究成果投入使用的过程中，还需进一步对氧化石墨烯的重复利用性进行研究。在未来的对氧化石墨烯探索的过程中，仍需我们努力。
参考文献
[1]（张谦，吴抒遥，何茂伟，张玲，刘洋，李景虹，宋溪明，化学学报，2012，70，2213.）
[2]（刘清，张秋禹，陈少杰，周健，雷星锋，有机化学，2012，32，1846.）
[3]（陈小乙，石远琳，杨东，胡建华，杨芃原，化学学报，2012，70，1.）
[4]（王宏智，高翠侠，张鹏，姚素薇，张卫国，物理化学学报，2013，29，117.）
关键词：氧化石墨烯功能化改性重金属离子机理研究
概述
工业革命的推进和深入，让人类以前所未有的速度改变着世界，甚至是影响着我们的生活。但在获得巨大物质财富非同时，却也对我们赖以生存的环境造成了不可估量的伤害。水是人类生存和发展的必要元素，但随着重金属元素的大量普及和使用，重金属对环境的影响程度日益突出。它的难降解、毒性大、易积累的特性，不但破坏着水生态平衡，更依附着食物链危害着人类的生命健康和水生生物的生命安全。尤其今年来重金属污染事件的相继发生，让我们必须重视并对其进行有效的综合治理，只有有效的解决这一问题，才可以进一步的实现可持续发展的目標。
1、氧化石墨烯
在对石墨粉末进行化学氧化和剥离之后，产生了氧化石墨烯。在水中的氧化石墨可以有效的形成带负电的薄片，这种极薄的单层氧化石墨，在百年之后被研究人员广泛的成为氧化石墨烯，因表面有着含氧成分和吸附分子，使得氧化石墨烯可以在醇等不含表面活性剂的相关有机溶液中形成稳定的胶态悬浮体。所以目前的相关研究中，都将这一改性作为重要的研究课题。一般是将相关化学物质嫁接在氧化石墨烯的表面，从而形成有新功能的复合材料。
图一氧化石墨烯的分子结构图
将石墨放置在具备氧化剂存在的条件下，经过多个或一个浓酸的处理获得氧化石墨。在经过了近百年的探索后，研究者通过对硫酸和硝酸的混合液对这一方法进行改进后，提出了一种更为高效安全的氧化石墨制备的方式。甚至在后续的研究中，还有很多方法，例如电化学氧化法等相关的常用制备方法。
2、功能化改性
吸附剂性质的好坏，在对废水的处理领域中起着至关重要的作用。作为石墨烯的氧化物，氧化石墨烯具备着机械强度高、吸附能力好、易于回收利用和化学性质稳定等突出性质。本身具备的高活性的含氧官能团可以在吸附反应的过程中与污染物进行有效的结合，甚至是为吸附反应提供十分必要的吸附点位。不仅如此，氧化石墨烯在水中有着极高的分散性，这种对氧化石墨烯功能化的改性，解决了一般吸附物质难以从溶液分解出来的难题。
在对氧化石墨烯进行功能化改性的研究中，主要的方法有两种，一种是非共价键合功能化，一种为共价键功能化。这两种的功能化改性，都对极大的发挥了氧化石墨烯在环境污染领域中的作用。
图二苯乙烯与氧化石墨烯的聚合反应
3、重金属废水处理中的应用
由于氧化石墨烯的作为吸附剂的广泛应用，在对重金属废水的处理中，目前有两种不同的处理方式，一种是将重金属的价态进行还原，即从高价态还原成低价态度，常用于处理有毒性的高价态金属离子；另一种则是常规的吸附方式，用于去除普通的重金属污染物。
这两种方式的出现，不仅对水污染治理上有着关键的作用，还对人类生态文明发挥着十分积极的作用，氧化石墨烯不仅仅作为一种具有吸附性的一种元素，对于化学研究革命来说，是一种突破性的进展，甚至对人类工业文明的持续性发展带来了新的希冀。
4、有机废水处理中的应用
废水中的有机成分相对于重金属废水来说相对复杂，并且有着不容易进行生物降解的缺点，因此，在废水排放前对废水中的有机物进行有效的处理，可以极大的改善和缓解环境污染的问题。尽管氧化石墨烯在这方面备受瞩目，但是单纯的氧化石墨烯或者是单纯的石墨烯不醉与完成良好的吸附功能，石墨烯片层只能建的聚合，会降低对污染物的吸附能力。所以，针对实际的情况对氧化石墨烯进行客观的功能化改性有着十分必要和重要的现实意义。
作为一种全世界范围内都十分受欢迎的一种新型材料，氧化石墨烯还有着诸多潜在的应用性。经过相关领域的研究学者的努力，使氧化石墨烯在处理污染方面起着十分显著的作用，在对氧化石墨烯的吸附机理的研究上也发挥着十分重要的意义。
结语
本文对氧化石墨烯的特性及其功能化改性等方面做出了深入的研究和分析，在对重金属废水和有机废水的处理领域中也根据相关的理论基础提出了相对的改革方案。作为制备成本较高的新型材料，氧化石墨烯仍不利于产业化的投放，应该通过对氧化石墨烯制备方法的改良，来进一步降低生产的成本。在诸多的研究成果投入使用的过程中，还需进一步对氧化石墨烯的重复利用性进行研究。在未来的对氧化石墨烯探索的过程中，仍需我们努力。
参考文献
[1]（张谦，吴抒遥，何茂伟，张玲，刘洋，李景虹，宋溪明，化学学报，2012，70，2213.）
[2]（刘清，张秋禹，陈少杰，周健，雷星锋，有机化学，2012，32，1846.）
[3]（陈小乙，石远琳，杨东，胡建华，杨芃原，化学学报，2012，70，1.）
[4]（王宏智，高翠侠，张鹏，姚素薇，张卫国，物理化学学报，2013，29，117.）