科學(xué)家確定，原子厚度的氧化石墨烯薄片能快速地吸附在天然和人造的放射性核素上，并凝結(jié)成固體。這種薄片能夠溶于液體之中，也能輕易地大批量生產(chǎn)。氧化石墨烯會在導(dǎo)入模擬核廢物的數(shù)分鐘內(nèi)凝固，迅速聚集最致命的毒素廢物，這一過程也將跨越多個pH值。
在此項研究中，研究人員主要致力于去除錒系元素和鑭系元素等放射性同位素。也就是從液體中而非固體或氣體中除去元素周期表中的30個稀土元素。雖然這些同位素并不親水，但卻可以隱匿于水中。而從人類健康和環(huán)境保護(hù)角度來看，這可謂是它們最不受歡迎的聚集地。
事實上，天然生成的放射性核素也不怎么受歡迎，因為壓裂流體會在鉆井過程中將它們帶到表層。當(dāng)?shù)叵滤矎你@井中流出，且放射性元素超過一定水平時，就會因高溫而不能再輸送回土壤中。此時就需要將受污染的水體運(yùn)送至其他地方進(jìn)行儲存和處理，隨之而來的則是大筆的開銷。而使用氧化石墨烯能快速過濾放射性污染物，顯著降低水力壓裂法等油氣回收方式的成本，對清理福島核電站等區(qū)域的污染水源大有裨益。此外，采礦業(yè)也將收獲潛在的利益?；趯Νh(huán)境的擔(dān)憂，美國之前基本中斷了稀土金屬的開采，而其對于手機(jī)制造而言十分重要。
雖然氧化石墨烯的較大表面積決定了其吸附毒素的能力很強(qiáng)，但吸收速度之快仍出乎科研人員所料。這一速度具體由污染物的構(gòu)成所決定。對此，科學(xué)家以包含鈾和钚的模擬核廢物以及鈉和鈣等可負(fù)面影響氧化石墨烯吸收效應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行了測試。即使如此，氧化石墨烯也被證明效用要明顯優(yōu)于膨潤土和活性炭等常用的核清理劑。
