近日，中科院等離子體所低溫等離子體應(yīng)用研究室研究員王祥科和中科院化學(xué)所研究員胡文平合作，成功制備出分散性均勻的功能化石墨烯材料，并對(duì)該材料進(jìn)行磺酸化處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)持久性有機(jī)污染物的有效去除。相關(guān)研究論文日前在材料領(lǐng)域的頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料》發(fā)表。

    石墨烯材料具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，近年來(lái)引起國(guó)際上的廣泛關(guān)注。石墨烯與有機(jī)污染物之間可以產(chǎn)生非常強(qiáng)的絡(luò)合反應(yīng)，從而對(duì)有機(jī)污染物有很強(qiáng)的吸附能力。但在溶液中，石墨烯易于團(tuán)聚，從而會(huì)降低自身的吸附能力。

    王祥科、胡文平等通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，在石墨烯表面進(jìn)行磺酸基功能化處理，不但可以提高石墨烯的分散性，而且可以提高石墨烯的吸附能力。研究結(jié)果顯示，這種功能化石墨烯對(duì)萘和萘酚的吸附能力達(dá)到了每克2.4毫摩爾，是目前吸附能力最高的材料。目前，該種材料的制備成本較高，但隨著技術(shù)的發(fā)展，將有望實(shí)現(xiàn)低成本、規(guī)模化制備，因此在未來(lái)的環(huán)境污染治理中有非常重要的應(yīng)用前景。

    王祥科介紹說(shuō)，研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)石墨烯進(jìn)行氧化處理，在其表面修飾含氧功能基團(tuán)后，氧化石墨烯對(duì)金屬離子也具有很好的吸附效果。此外，課題組在等離子體技術(shù)制備石墨烯納米材料研究中，利用等離子體技術(shù)可以直接在石墨表面剝離制備石墨烯，不需要化學(xué)試劑，簡(jiǎn)化了制備過(guò)程，并且該過(guò)程是環(huán)境友好的。

    據(jù)介紹，常見(jiàn)的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當(dāng)把石墨片剝成單層之后，這種只有一個(gè)碳原子厚度的單層就是石墨烯。