负载吸附

据悉，石墨烯生态修复技术主要由三维石墨烯管和黑色二氧化钛组成。三维石墨烯管拥有强大的吸附能力，能快速吸收有毒有机物，黑色二氧化钛则作为光催化剂，可吸收高达95%的全太阳光谱，把有毒有机物降解为二氧化碳和水。

曾经的黑臭河道如何变清？上海市石墨烯产业技术功能型平台董事长孟岩介绍，上海大学研发的石墨烯复合材料发挥了关键作用。去年6月以来，上海大学副校长吴明红教授团队与石墨烯功能型平台合作，在宝山区6条河道开展示范工程，取得很好效果。双方还合作开展钠离子电池中试，有望把这一石墨烯成果应用于国家电网。

华中科技大学Jingyu Wang和 Bien Tan团队通过在TiO2官能化石墨烯（TiO2-FG）上原位编织超高交联聚合物（HCP）来开发多孔复合结构。HCPs材料作为纯有机微孔材料，具有较大的表面积，较高的CO2吸收率和优异的物理化学稳定性。这是在众多报道的光催化剂中涉及微孔有机聚合物与光催化剂的组合用于CO2转化的实例。

圣路易斯华盛顿大学的研究人员，已经开发出了一种新型过滤膜。它借助石墨烯来主动杀死细菌，以减少生物污染。更有趣的是，它还灵活运用了细菌的力量。制造期间，研究人员先将一种含糖物质喂给酸醋杆菌（Gluconacetobacter hansenii）。然后，细菌会在水中生产纳米纤维素。

经检验：开福区楚家湖试点采用石墨烯光催化技术达到预期目标，治理前为Ⅴ类水，治理后达到Ⅲ类水标准。这标志着楚家湖由黑臭水体“蜕变”为亲水宜居之地。

在石墨烯的众多显著特性中，它的恐水症可能是对水处理最有用的特性之一。石墨烯天然排斥水，但当其内部形成细孔时，允许快速渗透。这引发了关于使用石墨烯进行水过滤和脱盐的想法，特别是一旦制造这些微孔的技术已经实现。石墨烯薄片(带小孔穿孔)作为水过滤的一种方法被研究，因为它们能够让水分子通过，但阻止污染物和物质的通过。石墨烯的重量和尺寸小，有助于制造轻量、节能和环保的一代水过滤器和脱盐器。

“通过化学改性的手段，在TiO2结构中引入金属、非金属来提高其可见光活性，还可开发一种新型的可见光催化材料，例如氮化碳（C3N4）光催化材料，氮化碳是近几年来新兴的非金属半导体材料，在可见光下可高效降解有机污染物。C3N4与TiO2复合形成异质结也是一种策略，既能实现可见光响应，又能改善催化效率。当然还有TiO2与石墨烯、碳量子点、铋系材料复合形成的异质结催化剂。”冀志江说，“在工业化中真正实现效果显著、能够解决问题的可见光目标还未达到。”

在分离和过滤中穿孔石墨烯膜的可靠和大规模制造路线仍然具有挑战性。研究人员介绍了两种互补、简单且可靠的方法，以晶圆级制造用于超滤的高度多孔PG膜，其克服了当前制造方法的局限性。

今年以来，西安、广州等地的黑臭水体通过铺设这家江苏民企自主研发的石墨烯光催化网这种方式，来重建水体生态系统，恢复其自净能力。这项新技术，受到了多方肯定，为我国城市治水提出了崭新的思路和解决方法。