石墨烯(GE)是一种新型单层二维碳原子材料，具有亲油性、比表面积大、化学性质稳定等特点，可用来制备高吸附量的石墨烯基吸油材料。通常，石墨烯基吸油材料的吸附过程是间歇操作，即吸附饱和后需再生或更新才能继续使用。本文将GE的亲油性与分离膜材料的特点相结合，将GE与不同基质[如聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)和聚偏氟乙烯(PVDF)]掺杂或复合，设计、制备了对油水体系具有连续吸附与分离功能的GE复合分离膜，分析和讨论了GE对分离膜结构及其油水分离性能的作用与影响。
　　采用抽滤法将微纳米尺度GE沉积在PP中空纤维膜表面，再经热溶剂(二甲苯)处理，制备GE/PP表面复合中空纤维膜。研究表明，热二甲苯处理可有效提高GE与膜之间界面结合牢度，膜孔隙率和泡点孔径略有减小，而水接触角和水渗透压显著提高。对于煤油/水混合物，经5次连续油水分离试验发现，GE/PP表面复合中空纤维膜的煤油分离通量衰减率小于0.1％，表现出良好的重复使用性能。
　　以PU海绵为基质，依次进行饱和浸渍、原位还原氧化石墨烯和卷制后，制备原位还原氧化石墨烯/PU(IRGOPU)管式膜。研究表明，涂覆在PU海绵骨架上的疏水性还原氧化石墨烯使IRGOPU海绵表面粗糙程度增大，有利于强化PU海绵疏水性，水接触角达124°(PU海绵基质96°)，对煤油吸附量为26.5g·g-1。在实验室条件下，IRGOPU管式膜可实现连续、高效油水分离，煤油收集速率达2.6mL·s-1，煤油去除率达99.6％;30次重复模拟水面连续除油试验发现，煤油去除率稳定在98％以上。
　　将GE、PVDF、疏水性添加剂分散或溶解在N，N-二甲基乙酰胺中，制成铸膜液，采用同心圆复合纺丝法制备GE/PVDF掺杂复合中空纤维膜。研究表明，GE增大了铸膜液粘度，使所得膜的孔径分布变窄，水渗透压提高;当GE含量为0.5wt.％时，所得膜的水渗透压达0.29MPa，在连续油水分离试验中表现出持久、稳定的疏水性和良好的重复使用性能。分别用石墨粉、碳纳米管替代GE，制备不同微纳米碳材料/PVDF掺杂复合中空纤维膜。研究结果表明，添加微纳米碳材料后铸膜液粘度增大，使所得膜的疏水性增强与水渗透压提高;掺杂GE的膜水渗透压达0.15MPa，在连续油水分离试验中表现最佳。
　　采用静电喷涂沉积法将GE沉积固着在PVDF平板膜表面，制备静电喷涂沉积石墨烯/PVDF表面复合平板膜。研究表明，喷涂液滴沿静电场力方向运动到PVDF平板膜表面，形成富含微纳米尺度GE的折叠凸起结构;随静电电压增加，静电场强度增大，膜表面GE折叠凸起结构增多;当静电电压为40kV时，膜表面粗糙度达到3.22μm，水接触角为130.6°，对乳化型煤油包水乳液的透过液含水率仅为68ppm，对不同(如煤油、柴油、甲苯、三氯甲烷等油相)乳化型油包水乳液的分离效率均保持在99％以上。在此研究基础上，以PVDF中空纤维膜为基膜，制备了静电喷涂沉积GE/PVDF表面复合中空纤维膜。研究结果表明，基膜的转动会诱导喷涂液滴沿多角度静电场力方向运动、沉积在膜表面。随基膜转动速度增大，微纳米尺度片状GE平面以平行于膜轴向存在的可能性增大，所得膜的水接触角呈先增大后减小的变化趋势，最大约133.4°;当基膜转动速度为90r·min-1时，所得膜分离乳化型煤油包水乳液的透过液含水率仅为70ppm，分离效率稳定在98％以上。