石墨烯具有极大的比表面积和丰富的官能团,在吸附污染物方面具有天然的优势。然而石墨烯片层在加工和使用过程中容易发生堆叠,进而失去良好的吸附性能。本文将石墨烯制成三维孔装的泡沫结构,并掺入其他无机材料,制备了吸附性能优异的石墨烯泡沫材料。依据掺杂无机材料和石墨烯还原程度的不同,石墨烯泡沫材料可用于吸附处理不同的污染物。硫掺杂石墨烯泡沫对重金属离子吸附能力很强,吸附铜离子的量达到活性炭的40倍;掺杂四氧化三铁的氧化石墨烯泡沫对阳离子染料甲烯蓝的吸附能力较高,还可进行磁性分离;碳掺杂石墨烯泡沫则因为其疏水性对油污和有机溶剂吸附性能良好。对吸附动力学、热力学和影响因素也进行系统研究,发现石墨烯泡沫材料吸附速率快、受环境影响较小。此外,上述石墨烯泡沫材料均可循环再生使用。