中國(guó)科(kē)學院官網9月(yuè)22日(rì)訊：近(jìn)日(rì)，上(shàng)海(hǎi)高(gāo)等研究院低(dī)碳轉化(huà)科(kē)學與工(gōng)程重點實驗室研究員(yuán)曾高(gāo)峰團隊在石墨烯複合±膜的(de)改性與結構調控及在海(hǎi)水(shuǐ)淡化(huà)中分(fēn)離(lí)機(jī)理(lǐ)的(de)研究←取得(de)新進展。該工(gōng)作(zuò)以Interfacial Ions Sieving for Ultrafast and Complete Desalination tγhrough 2D Nanochannel Defined Graphene Composite M₽embranes為(wèi)題，發表在《美(měi)國(guó)化(huà)學會(huì)納米》（ACS Nano）上(shàng)。

二維石墨烯基材料，如(rú)氧化(huà)石墨烯（GO），因其接近(jìn)單原子(zǐ)厚度、可(kě)調控的∞(de)納米結構以及不(bù)易降解結垢的(de)特性，在膜分(fēn)離(lí)領域取得(de)大(dà)量研究成果。但(dàn)是(shì)，→GO片層的(de)親水(shuǐ)性和(hé)層間(jiān)弱相(xiàng)互作(zuò)用(yòng)會(huì)阻礙水(shuǐ)傳輸并易溶脹，因此GO膜在小(xi☆ǎo)離(lí)子(zǐ)脫鹽中并無優異性能(néng)，而石墨烯具有(yǒu)二維結構以及憎水(shuǐ)光(guāng)滑低(dī)阻表面，使其 在脫鹽方面具有(yǒu)潛力。

科(kē)研人(rén)員(yuán)在前期膜材料研究基礎上(shàng)（ACS Cent Sci 2019, 5, 1834; Ad♥v Mater 2018, 1705775; J Membrane Sci 2018, 552, 13; Nat Commun 2017, 8, 825; Chem Eng J 2017, 313¥, 957），開(kāi)發出簡單易行(xíng)的(de)硫醇-烯點擊法制(zhì)備全氟烷基接枝石墨烯（fGraphene）複合膜，其片層通★(tōng)道(dào)被精确控制(zhì)在~1.1 nm。在接觸式膜蒸餾測試中，fGraphene膜對(duì)鹽水(shuǐ)小(xiǎo)離(lí)子<(zǐ)具有(yǒu)近(jìn)乎完全的(de)脫鹽率，而水(shuǐ)通(tōng)量則達到(dào)30 LMH，比商用(yòng)膜和(hé)GO膜高(gā✔o)數(shù)十倍（圖1）。fGraphene膜優異的(de)快(kuài)速離(lí)子(zǐ)脫除性能(néng)歸因于其獨特的$(de)雙重傳質孔道(dào)網絡，即大(dà)部分(fēn)液态水(shuǐ)不(bù)經過相(xiàng)變直接從(cóng)二維納米通(tōng)道(dào)界面傳輸。該工±(gōng)作(zuò)首次展示出在堆疊态多(duō)層石墨烯基膜上(shàng)能(néng)夠實現(xiàn)高(gāo)效脫鹽，提供了(le)石墨烯膜功能(néng)化α(huà)的(de)方法，揭示了(le)傳輸機(jī)理(lǐ)，為(wèi)石墨烯材料在膜分(fēn)離(lí)領域的(de↓)更多(duō)應用(yòng)提供可(kě)能(néng)。

研究工(gōng)作(zuò)得(de)到(dào)國(guó)家(jiā)自(zì)然科(kē)學基金(jīn)♦委員(yuán)會(huì)、中科(kē)院青年(nián)創新促進會(huì)和(hé)上(shàng)‍海(hǎi)市(shì)科(kē)學技(jì)術(shù)委員(yuán)會(huì)的(de)資助。

fGraphene膜界面篩分(fēn)示意圖及不(bù)同濃度NaCl溶液的(de)水(shuǐ)通(♦tōng)量