随着世界人口的持续增长和工业化的加剧，对清洁水的需求也在增加，水污染也在增加。超过30%的世界人口无法获得清洁水，淡水供应的压力也在持续增加。3水中存在许多不同的污染物，包括有机污染物和无机污染物，主要来源于人类活动，如工业和生活污水、农业活动废水等。这些污染物可能对人类健康以及水生生物和生态系统有害，因此监测其存在并将其从水体中清除至关重要。
多环芳烃（PAHs）是一类特别重要的有机污染物，因为它们在环境、水、空气、土壤中都是普遍存在的污染物。多环芳烃是化学结构中有两个或多个稠环的有机化合物。它们主要由人为来源产生，主要来自有机材料的不完全燃烧，在不同的活动中，如住宅供暖、车辆排放和工业。然而，它们也可以自然来源于火山爆发和森林火灾。多环芳烃主要通过排放到大气中而引入环境，在那里，它们通常与颗粒物质结合，这取决于它们的蒸汽压力。它们还可以通过干沉降和湿沉降进一步沉积到水体、土壤和植被中。6此外，它们还可以直接进入废水中的水体。多环芳烃具有相关的健康风险；即，它们具有致突变、致癌、毒性和内分泌干扰物，15因此，将它们从污染环境中清除至关重要。迄今为止，已经确定了数百种多环芳烃，但只有16种多环芳烃化合物被美国环境保护局（US EPA）视为优先控制污染物。其中，苯并（a）芘（BaP）具有高度致癌性，因此被认为是致癌性的多环芳烃。例如，为了限制人类接触多环芳烃，欧盟制定了饮用水中总多环芳烃的目标最大浓度为0.100μg L−1，特别是BaP.
因此，开发快速高效的去除手段迫在眉睫。吸附法是其中重要的技术手段。
近日，法国斯特拉斯堡材料物理和化学研究所Sylvie Bégin-Colin团队在环境领域知名期刊Environmental Science: Nano报道了磁性层状石墨烯纳米复合材料高效吸附去除水中苯并芘的研究成果。
要点1：
设计了磁性层状石墨烯基复合纳米材料（CNs），用于从水中高度去除一种特别有毒的多环芳烃（PAH）：苯并（a）芘（BaP）。通过在氧化铁纳米结构的反应介质中引入涂有单宁酸的单层石墨烯，在一步多元醇溶剂热合成过程中制备了CNs。该合成是可重复的，并允许获得大量的磁性CNs，其可以容易且快速地从水介质中磁性去除。研究了BaP在CNs上的吸附，初始BaP水浓度为1–5000μg L−1。与之前报道吸附剂量为5–1000 mg L−1的研究相比，极少量的CNs（5 mg L−L）足以有效地实现非常高且快速的BaP吸附。
要点2：
在以1%乙醇为助溶剂的水中，去除率在几分钟内达到99.95±0.01%。观察到氧化铁的存在不会影响CNs的吸附能力。水介质中乙醇的体积百分比影响CNs对BaP的去除效率。对于获得吸附等温线所需的50 vol%乙醇，吸附遵循朗缪尔定律，最大吸附容量qmax=69.45±5.20 mg g−1，朗缪尔等温线常数KL=1.92±0.54 L mg−1。与其他BaP和PAH吸附剂相比，这些CNs显然非常有希望从污染介质中去除BaP。
人为污染导致水中存在许多有机污染物。多环芳烃（PAHs）具有毒性、诱变性和致癌性，因此从污染环境中去除它们至关重要，尤其是苯并（a）芘（BaP），一种高度致癌的PAHs。在这里，我们设计了磁性石墨烯复合纳米材料（CN）来吸附这种有问题的污染物。合成的CNs对水中的BaP去除率高达99.95%，将非常有效和快速吸附与吸附剂的易磁回收相结合。这种高效吸附剂的开发意味着只需要少量的吸附剂就可以进行去污染实践。此外，这些CNs可能具有去除其他PAHs和污染物的潜力，因此可能对环境去污染技术产生积极影响。
