氧化石墨烯（GO）是单原子厚度的2D纳米材料,由于其特殊的光学、电学、机械性质而被广泛应用于不同领域1,2。作为典型的2D双亲性材料,GO可以充分分散于水体中,同时对于微生物群落与人体器官都有较强的毒性。随着GO的大规模制备与广泛应用,GO不可避免会进入环境水体中,因此研究GO的胶体性质,环境迁移、转化行为对于评价其环境健康风险尤为重要。本研究首次利用絮凝团聚结合界面吸附过程的研究方法,发现相比于环境中常见的离子(K⁺,Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺),GO更容易在重金属离子(Ag⁺, Cd²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Cr³⁺)作用下发生团聚。金属离子的脱稳能力主要由其自身电负性与表面水化层厚度决定,并遵循Cr³⁺>> Pb²⁺> Cu²⁺> Cd²⁺> Ca²⁺>Mg²⁺>> Ag⁺> K⁺> Na⁺的顺序。其次,通过团聚过程的微观形貌观察,发现在GO吸附过程中重金属离子会进入GO双电层内部,并通过不同的作用方式,改变GO形貌,形成1D的碳纳米管状、2D的层层堆叠状与3D的球状的微观形态,最终微观形态通过EDL压缩形成团聚体。