氧化石墨烯及其復合物對水中重金屬離子吸附研究進展

肖立權 張權 張英 裴麗欣 侯軍亮 董建芳 劉玲霞

摘要：氧化石墨烯作為一種新型納米材料在水處理領域受到了人們的廣泛關注，由于其具有較大的比表面積，豐富的含氧官能團，良好的親水性，獨特的物理結構，使其可吸附水中的重金屬離子，且吸附能力超過諸多目前常用的吸附劑。但同時由于氧化石墨烯結構和性質的原因，限制了其在水處理領域中的發展，為了解決這個問題，可通過氧化石墨烯與其他物質結合形成氧化石墨烯復合物。介紹了氧化石墨烯的結構和性質，以及其對水中重金屬離子的吸附機制及受控的影響因素;同時，也綜述了氧化石墨烯復合物對水中重金屬離子的吸附機制，以及其解吸與重復利用能力;此外，對氧化石墨烯及其復合物作為吸附劑去除水中重金屬離子的應用潛力進行了總結和展望。

關鍵詞：氧化石墨烯;重金屬;吸附;氧化石墨烯復合物;影響因素

中圖分類號：X52文獻標志碼：A開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：張權

A review on adsorption of graphene oxide and its composites for heavy metal ions in water

XIAO Liquan.1，ZHANG Quan.2，ZHANG Ying.2，PEI Lixin.2，HOU Junliang.3，DONG Jianfang.3，LIU Lingxia.2

（1.No.416 Geological Party，Hunan Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development，Zhuzhou 412000，China;2.Institute of Hydrogeology and Environmental Geology，Chinese Academy of Geological Sciences，Shijiazhuang 050061，China;3.Geological Environmental Monitoring Institute of Hebei Province，Shijiazhuang 050000，China）

Abstract：Graphene oxide has attracted widespread attention in water treatment field as a new nanomaterial.Because of its large specific surface area，abundant oxygen-containing functional groups，excellent hydrophilia，and unique physical structure，it can adsorb heavy metal ions from water and its adsorption capacity is better than many kinds of common adsorbents.However，its structure and property have limited its development in water treatment field.This problem can be solved by combining graphene oxide and other materials to form graphene oxide composites.This review introduces the structure and property of graphene oxide，its adsorption mechanism for heavy metal ions in water and the influence factors.At the same time，this review summarizes the adsorption mechanism of graphene oxide composites for heavy metal ions in water and its desorption and regeneration abilities.In addition，it summarizes and predicts the application potential of graphene oxide and its composites as adsorbents to remove heavy metal ions from water.

Key words：graphene oxide;heavy metal;adsorption;graphene oxide composite;influence factor

人類使用重金屬已有上千年的歷史，在使用過程中，[JP+2]重金屬離子不可避免的通過多種途徑進入水體，由于其在水體中的持久性和難以去除性，導致重金屬離子容易在動植物和人體中富集，從而引起了研究人員的廣泛注意[1-2]。經過多年的研究，目前已有多種方法可去除水中的重金屬離子，如化學沉沉、電化學、薄膜過濾、離子交換和吸附法等，在這些方法中，吸附法由于其具有成本低、易操作等優點而受到研究人員的青睞[3]，而吸附法的關鍵在于尋找合適的吸附劑材料。除傳統的活性炭、沸石等吸附劑外，近年來研究人員相繼采用了殼聚糖、木質素、零價納米鐵等新型吸附劑，在吸附領域取得了一系列研究進展[4-5]。自從2006年Machida等[6]發現氧化石墨烯（GO）可吸附Pb（Ⅱ）以來，GO由于其獨特的物理化學性質受到了研究人員的廣泛關注[7]。

相比較其他吸附劑，氧化石墨烯（GO）具有更高的比表面積，且其還具有大量的含氧官能團以及良好的水分散性等特點，這使得GO作為吸附劑去除水中重金屬離子的潛力相比其他吸附劑更高。同時，由于其獨特的物理化學性質使GO可與其他材料相結合，使其在吸附選擇性、可重復性等方面的能力得到顯著增加。由于以上多個特點使GO及其復合物作為吸附劑去除水中重金屬離子得到了廣泛研究。本文將主要論述關于GO及其復合物去除水中重金屬離子方面的研究進展，同時就GO在水環境處理方面的應用做出總結與展望。

1GO結構

在研究初期，GO被認為是親水物質[8]。隨著進一步研究，Kim等[9]發現，GO具有兩親性，邊緣具有親水性，而越靠近中心，疏水性質越明顯。由于GO無定形、合成方式多種、當溫度在60～80 ℃時會緩慢降解且缺乏足夠精準的測量手段等原因，導致時至今日仍然沒有一個GO的模型受到科學界的一致認可[10-11]。目前較為成熟的理論模型有Hofmann模型[12]、Ruess模型[13]、Scholz-Boehm模型[14]、Nakajima-Matsuo模型[15]以及Lerf-Klinowski模型[16-18]等（圖1）。作為第一個提出的模型——Hofmann模型認為，GO是環氧基團（1，2-乙醚）隨機分布石墨基面上，由C2O分子組合成網狀[CM（22]結構;Ruess模型在Hofmann模型的基礎上增加了

圖1GO模型（Hofmann模型;Ruess模型;Scholz-Boehm模型;Nakajima-Matsuo模型;

Lerf-Klinowski模型;Szabo-Dekany模型[10]）

Fig.1

The model of GO（Hofmann model;Ruess model;Scholz-Boehm model;

Nakajima-Matsuo model;Lerf-Klinowski model;Szabo-Dekany model）

羥基，可解釋GO中含有的H元素，同時提出GO基底面不是平整而是有褶皺的，且與Hofmann認為GO平面結構為sp2雜化不同，Ruess認為GO的平面結構是sp3雜化;Scholz-Boehm模型認為GO中不含環氧基團和乙醚基團，GO基底面不是規律分布的;Nakajima-Matsuo模型則認為 GO 晶格框架類似（C2F）n 的結構;基于核磁共振數據（NMR）的Lerf-Klinowski模型認為GO的結構是由兩個隨機分布的區域組成，一部分是由未氧化的芳香烴構成的sp2雜化平坦區域，另一部分是由脂環族官能團及乙醚官能團構成的sp3雜化褶皺區域，GO的邊緣通常含有羥基和較少量的羧基。

除以上幾種模型之外，還有兩種近些年發展的模型：Szabo-Dekany模型和由Ayrat等[19]提出的動態結構模型（dynamic structure model，DS模型）。Szabo-Dekany模型是對Clause模型和Scholz-Boehm模型的進一步發展，Szabo-Dekany模型認為GO中氧化的區域和未氧化的區域是規律分布的，當C-C鍵破裂時會形成醌類和酮類基團。而DS模型則與傳統的GO結構模型不同，首次將GO看作一個整體，DS模型認為GO與水接觸會使GO的結構發生動態變化，同時認為GO呈酸性的原因不是由于原有酸性官能團的分解，而是持續與水接觸使H離子發生聚集，長期與水接觸還會導致GO的結構轉變為類腐植酸型[20]。

盡管以上結構模型并不完全相同，但這些結構模型都認為GO具有獨特的二維平面結構，使得GO具有足夠大的比表面積與水溶液接觸[21]。GO表面分布諸多含氧官能團，可為重金屬離子提供充足的吸附位點，也使得GO表面攜帶負電荷，有利于重金屬離子的吸附[22]，同時也使得GO在水溶液中具有良好的分散性質，有利于GO復合物的制備[23]。GO的結構決定了其具有成為一種優良吸附劑的潛力。

2GO對水中重金屬離子的吸附作用

GO一直被認為是一種頗具潛力的吸附材料，通過大量實驗（見表1，表2）證明在相似條件下，GO對水中重金屬的吸附能力總體上優于目前常見的活性炭、碳納米管等吸附材料[24]。且由于羥基、羧基等親水官能團的存在，使得GO易溶解，在水中具有良好的均勻分散的性質。

由于GO制備方法等外界條件的影響，導致在相同條件下不同方法制備的GO對重金屬離子的吸附能力出現差異，但不可否認的是GO對水中的多種重金屬離子均可吸附。由表1可以看出，在相似pH、溫度和攜帶電荷條件下，重金屬離子的吸附能力順序為Pb（Ⅱ）>Cu（Ⅱ）>Cr（Ⅱ）>Cd（Ⅱ），而離子半徑順序為Pb（Ⅱ）>Cr（Ⅱ）>Cu（Ⅱ）=Cd（Ⅱ），這表明GO對重金屬的吸附能力并未由離子半徑等單個因素所決定，而是受離子半徑、水解平衡常數等內在因素以及溫度、pH值等外部因素共同影響，具體影響機制仍待進一步探究。

2.1GO對不同重金屬離子的吸附強度

吸附強度是指當不同重金屬離子存在于同一溶液中時，吸附劑對重金屬離子的優先吸附順序。通常認為，影響吸附強度的因素包括電負性、一階水解常數、荷質比和離子半徑等。Dastgheib等[44]通過活性炭對Cu（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Na（Ⅰ）等多種離子的吸附實驗發現，金屬離子的吸附強度主要取決于金屬離子的電負性和一階水解常數，電負性和水解常數越高，則其吸附強度越大。Sitko等[30]將Cu（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）四種元素分成六組，兩種元素一組進行GO吸附實驗，結果發現優先吸附順序為Pb（Ⅱ）>Cu（Ⅱ）>Cd（Ⅱ）>Zn（Ⅱ），進一步印證了Dastgheib的觀點。Gu等[45]通過實驗發現，GO對金屬離子的吸附順序為Pb（Ⅱ）> Cu（Ⅱ） > > Cd（Ⅱ）≈Ni（Ⅱ）≈ Zn（Ⅱ）> Sr（Ⅱ）≈Ca（Ⅱ），基本與金屬離子的電負性和一階水解常數相符合，而這些離子的半徑排列為Pb（Ⅱ）> Sr（Ⅱ）> Ca（Ⅱ） >Cd（Ⅱ） > Zn（Ⅱ） > Cu（Ⅱ） > Ni（Ⅱ）。Yang等[46]發現，無論在兩種還是三種重金屬離子競爭吸附條件下，與離子半徑順序不同（Pb（Ⅱ）> Sr（Ⅱ）> Ni（Ⅱ）），離子優先吸附順序均為Pb（Ⅱ）>Ni（Ⅱ）>Sr（Ⅱ）。通過上述實驗數據，可推斷GO對金屬離子的吸附順序與離子半徑無關[45]。

2.2吸附機理

一般而言，重金屬離子的吸附行為主要有三種吸附機理：電荷吸引、絡合作用和離子交換[47]。由于GO在大多數情況下（pH值4～11）都帶有負電荷[48]，因此，隨著pH值的上升，GO攜帶的負電荷數量隨之增多，導致電荷吸引在吸附反應中所起的作用越強[49];GO表面含有大量含氧官能團，含氧官能團可作為電子供體，重金屬離子攜帶正電荷作為電子受體導致了絡合反應的發生[24];Wu等[得6]發現，在GO吸附Cu（Ⅱ）后的pH值低于初始值，因此可進一步推斷正是由于離子交換的發生，導致溶液中H.+離子增多，pH值下降，Zhao等[26]也發現了類似的現象。

2.3影響因素

2.3.1pH對吸附的影響

pH是影響吸附過程的一個重要因素，主要分為以下兩方面。

一方面，pH值影響GO表面攜帶電荷的性質，當pH值較大時，GO表面官能團的H.+將會脫離，提供更多的配體。且當pH大于GO的等電點時，GO表面將攜帶負電荷，增強GO與重金屬離子之間的吸引力，而當pH較低時，GO配體減少，溶液中的H.+離子還會與重金屬離子形成競爭關系，影響吸附效果[26]。此外，當pH值在2左右時，還容易引起GO的聚集，使GO表面有效吸附面積減少[50]。

另一方面，pH影響重金屬離子在溶液中的存在形式，如當pH<6時，溶液中Cu元素主要以Cu（Ⅱ）離子形式存在，便于吸附，當pH>6時，則會形成Cu（OH）.+，Cu（OH）2等，容易發生沉淀，影響吸附效果[51]。由于不同重金屬離子的電負性和離子半徑不同，導致pH對不同重金屬離子吸附能力影響存在差異[52]。

2.3.2溶液離子類型及強度對吸附的影響

溶液離子類型及強度主要會對吸附產生如下幾個方面的影響：（1）溶液陽離子將會與重金屬離子形成競爭吸附關系，而陰離子也可能與GO表面羥基、羧基等官能團結合，改變GO表面電荷形態，減少GO表面吸附位點，此外，溶液中陰離子還會與重金屬離子結合，從而抑制GO吸附重金屬離子，離子強度越大，重金屬吸附量越低[31];（2）離子強度會削弱重金屬離子的活度系數，影響重金屬離子在液相溶液和固相吸附質之間的遷移[26];（3）GO的穩定性受離子強度的影響，離子強度增大將會擠壓GO的雙電子層結構，屏蔽其所攜帶的電荷，促使GO發生團聚[53]。

離子強度對GO吸附不同重金屬離子影響不同，如Na.+對GO吸附Zn（Ⅱ）離子起負面影響，而對Cd（Ⅱ）等離子吸附的影響則較小[32，50]，原因在于溶液離子只能影響外層電荷形態。可根據離子強度對重金屬離子吸附的影響推斷重金屬離子被吸附后形成的絡合物類型，例如，當離子強度不影響吸附容量或者吸附容量隨離子強度增加而增加時，則可說明形成了內層表面絡合物，當吸附容量隨著離子強度增大而減小時，可說明形成了外層表面絡合物（圖2）。因此可說明Zn（Ⅱ）主要吸附到GO外表面形成外層表面絡合物，而Cd（Ⅱ）主要吸附到GO內表面形成內層表面絡合物[53-54]。

2.3.3溫度對吸附的影響及熱力學研究

溫度對吸附的影響分為兩個方面，一方面，隨著溫度上升，溶液黏度降低，重金屬離子活動能力增加，促進吸附;另一方面，溫度的變化還會影響吸附體系能量的變化，進而影響吸附反應的進行。

熱力學參數主要包括Gibbs自由能ΔG.0、標準焓變化ΔH.0和標準熵變化ΔS.0，可通過以下公式獲得[57]：

ΔG.0=-RT ?ln b（1）

ΔH.0=-R（[SX（]T2 T1[]T2-T1[SX）]）ln（[SX（]b2[]b1[SX）]）（2）

ΔS.0=[SX（]ΔH.0-ΔG.0[]T[SX）]（3）[HJ2.3mm]

式中：R為理想氣體常數;T為溶液溫度（K）;b為特定溫度下的Langmuir常數。

根據實驗結果[26，34，36]可知，一般而言，GO吸附重金屬過程中ΔG.0為負值，[HJ1.75mm]且隨著溫度升高而降低，表明GO吸附重金屬的反應是可自發進行，隨著溫度升高吸附量增大;ΔH.0為正值表明吸附為吸熱反應;ΔS.0為正值表明溶液混亂程度增大，在吸附過程中重金屬離子替換了一些吸附在GO上的水分子[58]。

2.4吸附動力學機制及等溫吸附模式

2.4.1GO對重金屬離子的吸附動力學機制

在GO吸附重金屬離子的過程中，時間是一個十分重要的因素。在吸附過程中，隨著時間不斷持續，吸附位點逐漸減少，且水中H.+不斷增多，削弱GO與重金屬離子之間的吸引力，導致吸附速率不斷降低[59]。研究吸附動力學不僅能夠估算出吸附速率和平衡吸附量，而且還能夠通過對反應機理的推測建立合適的吸附動力學模型，進而對實驗的反應過程進行擬合，這對于設計高效吸附機制是十分重要的。主要采用的吸附動力學模型有三種，分別是準一級動力學模型、準二級動力學模型和顆粒內部擴散模型。

準一級動力學模型假設吸附受擴散速率控制，吸附速率與平衡吸附量和t時刻吸附量之間的差值成正比，適用于低濃度的吸附實驗，線性方程式如下[59-60]：

log（qe-qt）=log（qe）-k1[WTBX]t（4）

式中：qe表示在平衡狀態下的吸附量（mg/g）;qt表示在t時刻的吸附量（mg/g）;k1表示一級動力學速率常數（1/min）。

準二級動力學模型假設吸附速率受化學吸附速率的控制，這種化學吸附涉及到吸附劑與吸附質之間電子共用或電子轉移，線性方程式如下[61-62]：

[SX（]t[]qt[SX）]=[SX（]1[]k[WTBX]2qe..2[SX）]+[SX（]t[]qe[SX）]（5）

式中：k2為二級動力學速率常數（1/min）。

一般認為，溶質離子在固相上的吸附分為以下三個過程：（1）溶質離子從溶液中遷移到吸附質的外表面;（2）溶質離子從吸附質外表面擴散到吸附質內部;（3）被吸附質上的活性位點吸附[64]。顆粒內擴散模型認為若qt與t1/2的回歸線為直線，且通過原點，那么便可認為顆粒內擴散是整個吸附過程的速率控制步驟，可表示為[65]

qt=k[WTBX][KG-*8]pt[SX（]1[]2[SX）]+c（6）

式中：k[WTBX][KG-*8]p為顆粒內擴散速率常數。

根據實驗可得知（表3），采用準二級動力學模型描述的GO吸附重金屬離子的R.2值更大，最大理論吸附量也更接近實驗所測得的最大實際吸附量，因此GO吸附重金屬基本符合準二級動力學模型。吸附速率受化學吸附速率控制，膜擴散和顆粒內擴散在吸附過程中同時進行，顆粒內擴散并不是吸附過程中的唯一速率控制步驟[32，34，51]。

2.4.2GO對重金屬離子的等溫吸附模式

與吸附動力學描述時間與吸附量的關系不同，吸附等溫線是描述在恒定溫度和pH值下，溶質分子從液相介質到固相吸附質過程的關系曲線[66-67]。目前最為常用的為Langmuir模型和Freundlich模型。其中，Langmuir模型是一種理論模型，假設條件為吸附劑與吸附質之間為單分子層化學吸附，適用于均相表面，線性表達式為

Q=[SX（]Qmk[WTBX]p[]1+k[WTBX]p[SX）]（7）

式中：Q為平衡吸附量（mg/g）;Qm為單分子層飽和吸附量（mg/g）;p為吸附平衡時吸附質液相濃度（mg/L）;b為吸附速率常數（dm.3/mg）;K為吸附常數（L/mg）[68]。

吸附速率常數b表明吸附劑與吸附質結合的穩定性，b越大，則穩定性越強。

Frendlunch模型是一種經驗模型，也是目前應用最為普遍的吸附模型。假設條件為吸附劑與吸附質之間為多層吸附，適用于非均相表面，線性表達式為

Q=KC .1/ne（8）

式中：Q為平衡吸附量（mg/g）;Ce為吸附平衡時吸附質液相濃度（mg/L）;K為吸附能力常數;n為吸附強度。

一般認為，當n在2～10之間時，易吸附;當n<0.5時，不易吸附[69-70]。

由表3可知，GO吸附重金屬離子一般符合Langmuir吸附模型，主要為單分子層化學吸附。

3GO復合物對水中重金屬的吸附作用

盡管GO具有優良的吸附性能，但特殊的物理化學條件也限制了其作為一種吸附材料在水處理領域的使用，如GO具有良好的親水性，在水中分散程度較高，所以在吸附結束后很難將其從溶液中分離出來[60-71];對水中重金屬離子的吸附缺乏選擇性[72];由于π-π鍵和范德華力的影響容易相互聚集[73];還對水中生物具有潛在毒性等。

為了使GO在水處理領域得到進一步的發展，可使GO與其他物質相復合，這樣不僅解決了以上問題，吸附能力也得到了顯著增加（見表4）。目前使用的復合物包括無機物復合材料、高分子復合材料、泡沫和聚合物膜等。由于采用復合材料和合成工藝方面的差異，導致GO復合物也呈現出不同的物理化學性質，這也使得GO復合物吸附重金屬的影響因素無法統一探討。

Duru等[52]利用Fe3O4、Fe2O3等磁性材料制作的磁性GO，既保留了GO高吸附性能的特點，在吸附完成后還可以通過外加磁場使吸附劑和水體快速分離，避免二次污染。Li等[74]利用介孔材料SBA-15與GO共價連接制備了GO-SBA-15，對Pb（Ⅱ）有很好的吸附選擇性，在Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cr（Ⅲ）等多種重金屬離子存在的情況下，對Pb（Ⅱ）的去除率達到99 %，且pH在4～7之間均具有很好的吸附效果。

Zhang等[75]利用聚酰胺一胺樹枝狀高分子和GO結合形成的復合物在吸附Pb（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）等重金屬離子時，吸附反應在60分鐘內便可達到平衡，且Pb（Ⅱ）的最大吸附量為568 mg/g，而Cu（Ⅱ）為68.68 mg/g，Mn（Ⅱ）為18.29 mg/g，展現出了對Pb（Ⅱ）的高度選擇吸附性。Ge等[76]采用微波輻射法通過簡單的酰胺化反應制備了三亞乙基四胺修飾的GO/殼聚糖復合材料，該材料對Cr（Ⅵ）的最大吸附量達219.5 mg/g，且在20 min內就可達到最大吸附量的85 %，吸附過程極快。

Lei等[77]利用化學氣相沉積法制得一種GO泡沫（GOF），該材料具有較高的比表面積（578 m.2/g），

豐富的含氧官能團，對Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）均具有很高的吸附量，同時，由于GOF為泡沫材料，吸附完成后很容易從溶液中分離出來，不需要外加磁場或者離心，有效的解決了GO分離難的問題。

通過GO與其他聚合物膜相結合，可提高膜的機械強度、水通量、污染物截留率及選擇性等，同時也減少了GO需求量，降低了經濟成本[78]。Zhang等[79]采用乙二胺（EDA）和HPEI制備了GO&EDA_HPEI的NF膜，在1bar下進行死端過濾，設定初始重金屬離子濃度為1 000 mg/L，經過2 h后取樣測定水中重金屬離子濃度，Pb（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的去除率分別為95.7 %、96.0 %、97.4 %和90.5 %，展現出了極高的重金屬離子去除性能，主要去除機理除吸附作用外，還包括尺寸篩選和電荷效應。

4GO復合物的解吸與重復利用

理想的吸附劑，通常除對污染物具有很高的吸附能力外，還需要具有強力的解吸能力而使其可被重復利用，以此可在實際應用中降低成本并提高吸附效率。GO復合物的解吸作用往往在酸性條件下有較高效率，用于解吸的酸包括HCl、HNO3等。例如，當使用去離子水作為解吸劑時，Fe3O4@GO/MnOx對Cu（Ⅱ）的解吸率僅為5 %，而當使用0.2 mol/L的HCl時解吸率可超過95 %，吸附-解吸過程循環三次后對Cu（Ⅱ）的吸附能力仍可達到初始吸附能力的85 %，表明Fe3O4@GO/MnOx是一種良好的Cu（Ⅱ）吸附劑[82]，且其在酸性條件下的解吸作用也效果良好。

一般而言，GO復合物在吸附-解吸過程循環三次后的吸附能力可達到初始吸附能力的80 %左右，展現出了作為一種理想吸附劑的潛力。而造成吸附-解吸過程循環后的吸附能力降低的原因主要有以下三方面：（1）吸附-解吸過程中造成了吸附劑的損失;（2）解吸過程中吸附劑表面含氧官能團的數量減少;（3）部分重金屬離子固著在吸附劑表面，難以去除。

5結論及展望

由于GO及其復合物對重金屬離子的超強吸附能力，使其作為一類新興材料在水處理領域展現出了極大的利用價值。然而，由于研究時間較短，目前將該類材料用于水處理的多個方面仍不太成熟，使其進入實際應用領域還需要進一步的探索。為了使GO從一種有潛力的吸附劑轉變為可實際應用的吸附劑還需要從以下幾個方面進行研究。

（1）目前GO對水中重金屬離子的吸附尚停留在實驗階段，實驗條件較為單一，而實際上水中除可能含有的重金屬離子以外，還有微生物、有機質、礦物膠體等，且GO由于具有良好的分散性導致其極易與水中的微生物、有機質、礦物膠體等相接觸，需要對水中其他成分與GO的相互影響關系及GO在自然界中的遷移轉化進行深入研究，防止產生二次污染;

（2）與地表水體污染不同，地下水存在于不同介質中，而目前的GO吸附重金屬離子實驗研究很少考慮地下含水介質的影響，會限制GO在地下水污染修復治理工作中的應用，應考慮將GO與PRB等技術相結合，更好的發揮GO在水處理領域的作用;

（3）GO由于自身物理化學性質可很好的與多種材料相結合，在后續研究工作中，應進一步發揮GO的這一特性，針對不同條件的含重金屬廢水開發適合的GO復合物，增加GO的可利用性。

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