传统的膨胀石墨的制备多采用以硫酸作为氧化剂和插层剂，含硫量一般高达3.0％～4.5％，用它制造的密封材料，其中残余的硫酸根离子或硫酸分子的热解产物极易腐蚀金属表面。随着使用时间的延长，密封效果将会受到极大的削弱，最终会造成密封失效，甚至导致重大事故，这一问题已严重制约了膨胀石墨制品的推广应用。因此，低硫膨胀石墨和无硫膨胀石墨，特别是无硫膨胀石墨已成为膨胀石墨研究的重要方向。　　 由于膨胀石墨具有大的比表面积，其表面和内部又具有发达的孔隙，还具有非极性的表面基团，特别对油类物质的吸附，也是治理工业污染的理想选择。而近年来频繁的油轮泄漏及油车倾覆事故，不仅造成原油和重油大量流失，而且对环境造成严重污染，另外工业含油污水的盲目排放，也严重污染了周围的水资源，直接影响到人们的生产生活。为解决这一问题，许多学者尝试用以膨胀石墨为代表的新型多孔炭材料对泄漏油类进行回收，并探索其实际应用的可行性。　　 石墨烯(graphene)是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料。它被认为是富勒烯、碳纳米管(CNT)、石墨的基本结构单元，因其力学、量子和电学性质特殊，已经成为材料科学和凝聚态物理领域最为活跃的研究前沿。目前石墨烯的制备方法主要有微机械分离法、取向附生法和加热SiC法。其中，微机械分离法被认为是目前制备高质量的石墨烯的最有效最直接的方法。但是由于这种方法的极低的产率以及高成本使得它不适合于大规模的工业应用。因此，要拓展石墨烯的应用领域，寻找一种操作简单、成本低廉的石墨烯制备方法尤为迫切。　　 本文以黑龙江鸡西鳞片石墨为原料，采用HClO4/H3PO4/KMnO4氧化插层体系，经氧化插层、微波膨胀制备无硫膨胀石墨，主要考察石墨粒径、微波作用时间、晶体结构等因素对膨胀石墨的膨胀体积的影响并且分析探讨氧化插层机理及微波膨胀机理；采用质量法分析研究在静态吸附条件下膨胀石墨对柴油及水面浮油的吸附效果的影响，并考察了膨胀石墨的填充高度、填充密度及含油污水流速等因素对膨胀石墨吸附含油污水的动态吸附性能的影响。利用化学剥离法将膨胀石墨、浓硫酸、高锰酸钾在冰水浴中混合均匀，然后经水浴加热，去除锰离子和硫酸根离子、超声剥离等工艺制备出氧化石墨烯。采用XRD、TEM等测试手段，研究氧化石墨烯的晶体结构、形貌及剥离程度。　　 研究表明：(1)采用HClO4/H3PO4/KMnO4氧化插层体系对不同粒径的石墨(40、60、80、100目)进行氧化插层，制备得到的可膨胀石墨经微波膨胀40s，其膨胀体积均达到最大，分别为303、286、268、241mL/g。由可膨胀石墨和膨胀石墨的红外光谱图分析得知，可膨胀石墨的层间插层物中含有H2PO4-、HPO42-、PO43-、ClO4-等阴离子和H3PO4、HClO4等中性分子插层物。(2)膨胀石墨的膨胀体积及比表面积越大，膨胀石墨对柴油的吸附量越高。当膨胀体积为303mL/g、比表面积为32.46m2/g时，膨胀石墨对柴油的吸附量达到55.1g/g。(3)通过质量法研究膨胀石墨对浮油的静态吸附，膨胀石墨对水面浮油的吸附属于正吸附，随着温度的升高，膨胀石墨对水的吸附量增加，但是对水面浮油的吸附量却减小，当温度升高到70℃，膨胀石墨对水的吸附量为70g/g，对水面浮油的吸附量为15g/g。油水混合溶液的pH=7时，膨胀石墨对浮油的吸附量最小，为43.5g/g，当pH＞7或pH＜7，且酸性或碱性越强，膨胀石墨对水中柴油的吸附量越大。(4)模拟流动状态的含油污水，组装实验装置，研究膨胀石墨对含油污水的动态吸附。随水流速度的增大，对含柴油污水中油的吸附量降低，当流速由10mL/s提高到30mL/s时，其吸附量从33.2～33.9g/g下降到24.3～25.5g/g;膨胀石墨的填充密度不同，对含油污水中油的吸附量也不同。随着填充密度的增加，膨胀石墨对含柴油污水中的油的吸附量提高。当填充密度为0.24mL/g，其吸附量为31.2～31.7g/g，当填充密度增加至0.60mL/g，其吸附量达到37.3～37.5g/g;填充高度增加，其吸附量也增加，当填充高度从6cm增加到14cm，其吸附量由33.1～33.3g/g升高至41.7～42.2g/g。(5)采用Hummers法可以将膨胀石墨进一步氧化制备出表面及边缘含有大量环氧基和羟基等官能团的氧化石墨，将其在N,N-二甲基甲酰胺溶液中超声剥离后可制备出胶状的稳定悬浮的氧化石墨烯。利用氧化石墨烯的红外光谱特征、X射线衍射特征以及TEM图片分析可知，制备的氧化石墨烯试样厚度为0.386nm，比理论值0.335nm厚0.051nm，厚度的增加，与氧化石墨烯表面附着的羟基、环氧基等官能团有关。