解成偉

摘要：水資源在人類生產(chǎn)生活中的重要性不言而喻，所以就水資源的合理利用做分析與探討有顯著的作用。就當(dāng)前的社會(huì)實(shí)踐分析來看，水資源浪費(fèi)和污染的情況比較突出，尤其是水污染問題嚴(yán)重影響了水資源利用率的提升，所以為了實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，提高其資源應(yīng)用價(jià)值，需要對(duì)水污染進(jìn)行有效的處理。石墨烯膜因?yàn)樽陨淼莫?dú)特性以及造價(jià)成本的低廉，在水處理中進(jìn)行利用有突出的現(xiàn)實(shí)效果。分析研究石墨烯膜在水處理中的具體利用，明確其應(yīng)用策略和步驟，并就注意事項(xiàng)進(jìn)行討論，這對(duì)于全面提升水資源循環(huán)利用效果幫助巨大。文章分析研究石墨烯膜在水處理中的應(yīng)用，旨在指導(dǎo)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：石墨烯膜;水處理;應(yīng)用

對(duì)現(xiàn)階段應(yīng)用的水處理技術(shù)做分析總結(jié)會(huì)發(fā)現(xiàn)膜處理基礎(chǔ)是非常普遍的一種技術(shù)，其在水處理實(shí)踐中的作用顯著，因此這種技術(shù)備受青睞。研究表明，在膜處理技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐中，膜的材質(zhì)會(huì)影響具體的處理效果，因此在膜處理技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中，有關(guān)膜的制備和材料分析在不斷深入。在研究分析實(shí)踐中，石墨烯的出現(xiàn)為膜的制備提供了新的選擇，且從實(shí)際應(yīng)用來看，石墨烯膜具有比活性炭更高的吸附性能，在水處理實(shí)踐中的作用表現(xiàn)十分搶眼，所以石墨烯膜在水處理實(shí)踐中的應(yīng)用在不斷的擴(kuò)大，總結(jié)研究其應(yīng)用特點(diǎn)以及注意事項(xiàng)等對(duì)實(shí)踐工作幫助巨大。

1石墨烯的制備方法

要在水處理實(shí)踐中進(jìn)行石墨烯膜的利用，首先需要明確石墨烯的制備方法，因?yàn)槠涫菢?gòu)成石墨烯膜的新材料。就現(xiàn)階段的石墨烯制備來看，具體使用的技術(shù)比較多，主要有：1）機(jī)械剝離法，這種方法主要在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行應(yīng)用，在大規(guī)模的實(shí)踐中不具備實(shí)踐性。2）化學(xué)氧化還原法[1]。利用這種方法能夠獲得高導(dǎo)電率和柔性的石墨烯膜。3）外延生長(zhǎng)法，這種方法的利用能夠獲得比較高質(zhì)量的單層石墨烯片。4）化學(xué)氣相沉積法。這種方法在完美的單層石墨烯制備中有突出的效果。

2石墨烯膜的制備

明確了石墨烯的具體制備方法后要很好的利用石墨烯膜，還需要對(duì)石墨烯膜的制備方法進(jìn)行明確。就現(xiàn)階段的石墨烯膜具體制備來看，主要的方法有：1）旋涂法。這種方法是現(xiàn)階段最為常用且效果比較理想的一種方法，所以在實(shí)踐中的使用比較的廣泛。2）真空抽濾法[2]。利用這種方法能夠成功制備非共價(jià)鍵功能化的復(fù)合石墨烯膜。3）化學(xué)氣象沉積法。這種方法的利用和制備石墨烯的過程具有一致性。就實(shí)踐分析來看，利用此種方法制備的石墨烯膜材料缺陷少、質(zhì)量高，在實(shí)踐中有突出的利用價(jià)值。

3石墨烯膜在水處理中的應(yīng)用

總結(jié)分析石墨烯膜在水處理實(shí)踐中的具體利用，發(fā)現(xiàn)其作用主要表現(xiàn)在4個(gè)方面，以下是具體的分析。

首先是過濾。石墨烯具有化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性，且其具有柔軟性和高硬度，所以其在水過濾方面有非常大的潛能。從大量的理論研究結(jié)果來看，納米尺寸孔徑的石墨烯膜在水處理實(shí)踐中具有高選擇性和高滲透性，其應(yīng)用效率比當(dāng)前的任何高分子膜都要好。對(duì)石墨烯膜過濾中的分離通道進(jìn)行分析，其主要構(gòu)成分為3部分：1）類似半圓柱的孔道，這些孔道的形成與石墨烯不規(guī)則的褶皺結(jié)構(gòu)有非常顯著的關(guān)系。2）層間空隙，其主要是不同石墨烯之間形成的。3）石墨烯因?yàn)槿毕莼蛘呤侵苽湓蛐纬傻目椎?。?duì)石墨烯膜的具體過濾效果做實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用其進(jìn)行水中有機(jī)物的過濾，效果在84%——90%之間，而且石墨烯膜在水淡化和滲透方面的效果突出。簡(jiǎn)言之，在水處理實(shí)踐中，過濾是非常重要的一步，石墨烯膜的利用對(duì)過濾的整體效果進(jìn)步有顯著的影響。

其次是吸附。對(duì)石墨烯的特征進(jìn)行分析會(huì)發(fā)現(xiàn)其表明有大量的含氧基團(tuán)存在，而且存在著比較大的比表面積[3]。就理論研究成果來看，二維石墨烯具有比較高的吸附能力，從實(shí)踐分析來看，石墨烯表明存在的含氧基團(tuán)對(duì)重金屬離子具有非常強(qiáng)的吸附作用，所以在污水重金屬離子的去除實(shí)踐中，非常適合利用石墨烯膜。需要注意的是，溶液的PH值對(duì)石墨烯的吸附效果有顯著的影響，所以在實(shí)踐中，為了更好的發(fā)揮石墨烯材料的吸附作用，需要通過實(shí)驗(yàn)的方式將石墨烯的適宜PH值進(jìn)行確定，這樣，在石墨烯膜的具體利用中制備更加合適的PH值環(huán)境。

再次是光催化。光催化去除污染物主要是利用光催化反應(yīng)產(chǎn)生的自由基將各種污染物去除的過程，其具有綠色、節(jié)能、安全、徹底分解污染物的顯著特點(diǎn)。就光催化反應(yīng)的具體實(shí)施來看，其會(huì)因?yàn)榘雽?dǎo)體光電吸熱、表面電荷空穴分離以及表面反應(yīng)等的影響，所以會(huì)有效率不高的問題存在。石墨烯在應(yīng)用實(shí)踐中表現(xiàn)出了較高的電子遷移率以及比較大的表面積，其與半導(dǎo)體進(jìn)行附合后能夠全面的提高光催化效率，所以在實(shí)踐中，利用石墨烯膜進(jìn)行光催化反應(yīng)的加強(qiáng)，這對(duì)于水處理實(shí)效的顯著提升有積極幫助。

最后是電容去離子。在目前的水處理實(shí)踐中，電容去離子是新流行起來的一種技術(shù)，其所利用的是一對(duì)多孔的電極，該電極的使用能夠?qū)⑺械膸щ娢镔|(zhì)去除，而且當(dāng)對(duì)電極進(jìn)行外壓施加的時(shí)候，電極表面會(huì)形成比較強(qiáng)的雙電層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在吸附相反電荷粒子方面有突出的價(jià)值。就該技術(shù)的具體利用來看，成本低、能效高、不產(chǎn)生二次污染是顯著優(yōu)勢(shì)，在低鹽含量水體中利用效果顯著。從具體的分析來看，利用其它材料進(jìn)行電極氣的制作，效果不理想，但是利用石墨烯材料卻有比較突出的效果，因此利用石墨烯材料進(jìn)行電容去離子，這于水處理效果提升幫助巨大。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，水處理對(duì)于水資源的循環(huán)利用有突出的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，因此在實(shí)踐中強(qiáng)調(diào)水處理有突出的現(xiàn)實(shí)意義。膜處理是現(xiàn)階段水處理實(shí)踐中利用的重要技術(shù)之一，且膜的材料和制備對(duì)處理效果影響顯著，基于此，選用性能比較突出的膜材料是非常重要的。石墨烯膜具備比較突出的性能，在水處理實(shí)踐中效果顯著，所以文章就相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析與討論。

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