石墨烯材料具有獨特的物理和化學性質，在能源、催化和環境等領域有廣闊的應用前景。近些年來，石墨烯基材料在吸附去除酚類有機物污染物方面得到廣泛關注。通常石墨烯基材料表面的含氧官能團可以與酚類污染物形成氫鍵作用，然而石墨烯基材料表面的含氧官能團的存在也會破壞其石墨化結構，削弱其與酚類污染物之間的π-π作用力，因此，石墨烯基材料表面的含氧官能團的數量也許對其吸附酚類污染物有顯著的影響。然而還原氧化石墨烯對酚類污染物的吸附機理和氧化石墨烯的還原過程對吸附酚類污染物的影響還鮮見報道。此外，由于石墨烯基材料較小的尺寸和在水中優異的分散性能，使得石墨烯材料本身在使用后很難回收再次利用。
近日，中國科學院新疆理化技術研究所資源化學研究室研究員張亞剛帶領其團隊通過探究氧化石墨烯的還原過程，并將其進行磁功能化，制備了不同還原程度的磁性還原氧化石墨烯材料，考察了氧化石墨烯的還原程度對雙酚A的吸附動力學和吸附容量的影響。研究表明，氧化石墨烯的深度還原降低了其對雙酚A的吸附容量；然而將磁性還原氧化石墨烯吸附等溫線用其比表面積歸一化后，氧化石墨烯的深度還原卻可以提高其單位面積上的吸附量。
基于實驗結果，科研人員提出其作用機理：在石墨烯材料吸附雙酚A的過程中，π-π作用起主要的作用；經過深度還原后的氧化石墨烯，其對雙酚A吸附容量的降低是由于石墨烯片層的聚合減少了吸附位點。此外，實驗結果還顯示，磁功能化后的還原氧化石墨烯，可以通過外加磁場快速回收，經再生后多次反復使用，為大規模工業化應用打下了基礎。
相關研究成果發表在RSC Advances上。
該研究工作得到國家自然科學基金、“千人計劃-新疆項目”等支持。
磁性還原氧化石墨烯的制備及其對雙酚A的吸附示意圖
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