考虑到大量关于二维纳米材料卓越环保性能的工作，在解决其在使用点(POU)水处理中的实际应用方面仍然存在缺失的环节。通过回顾二维纳米材料的卓越环保性能，特别是石墨烯及其衍生物，本综述旨在激发对石墨烯基POU水处理的进一步讨论和研究，特别是关注去除新兴污染物(ECCs)，这方面相关的文献研究较少。我们综述了ECCs在环境中的普遍存在，它们对人类和海洋生物的健康影响，以及与纳米结构相比，使用三维石墨烯基宏观结构有效去除水中ECCs的潜力，以确保吸附剂易于回收和再利用。鉴于各种研究表明石墨烯纳米片具有优越的吸附能力，我们总结了石墨烯基吸附剂的最新发展。此外，还重点介绍了几种具有成本效益的材料，这些材料可以很容易地与纳米片自组装，以提高其环保性能和安全性，将其用于污水处理。我们强调了克服吸附剂再生和污染物降解挑战的战略;最后指出，考虑到水处理行业的保守性质以及通过饮用水摄入ECCs的潜在健康风险，决策者需要果断采取行动。面对日益严峻的地表水ECCs问题，以及世界各地愈发严重的饮用水警告，我们进一步证明有必要发展先进的POU水处理装置。
 
 
图1. (a)石墨烯的晶格结构;(b)石墨烯、氧化石墨烯(含氧官能团:a =环氧基，b =羟基，C =羧基)和含少量官能团的还原氧化石墨烯的结构模型;(C)常见的石墨烯基结构及其合成过程
 

图2. (a)六边形氮化硼(h-BN)的分子结构，(b): h-BN合成方法和操作要求。
 
 
图3. (a) g-C₃N₄的三嗪结构(b) g-C₃N₄的三-s-三嗪结构(c) g-C₃N₄的前体和合成方法。
 
 
图4. (a)三层磷烯结构，(b)单层磷烯纳米片俯视图(c)磷烯合成的前体和程序。
 

图5. (a)合成高比表面积多孔3D GB纳米复合材料的绿色简便工艺。(b)用于水中染料去除的碳基3DMs。(c)用于水中重金属去除的3DMs。(d)水凝胶微珠填充的多功能POU水处理装置模型。不同形式的3D GBMs (e)海绵，(f)纤维，(g)藻酸盐水凝胶珠，(h)含有氧化石墨烯(GO)的藻酸盐珠，(i)含有还原氧化石墨烯(rGO)的藻酸盐珠。
 
        相关研究成果由多伦多都会大学化学工程系Samson Oluwafemi Abioye等人于2024年发表在Chemosphere (https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.141728 )上。原文：Graphene-based nanomaterials for the removal of emerging contaminants of concern from water and their potential adaptation for point-of-use applications

转自《石墨烯研究》公众号