有專家預(yù)言，隨著生態(tài)環(huán)境的惡化，人類解決水荒的最后途徑很可能是對海水的淡化。全球海水淡化技術(shù)超過20余種，主要分為蒸餾法和膜法兩大類。石墨烯因其獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，是構(gòu)筑高性能分離膜的理想材料，但由于現(xiàn)有技術(shù)手段難以將氧化石墨烯膜的層間距精確控制在十分之一納米的尺度，加之石墨烯膜在水溶液中會(huì)發(fā)生溶脹導(dǎo)致分離性能嚴(yán)重衰減，石墨烯用于離子篩分和海水淡化仍面臨著巨大挑戰(zhàn)。
經(jīng)過研究，設(shè)計(jì)制備了通過水合離子精密調(diào)控層間距的疊層（氧化）石墨烯膜，實(shí)現(xiàn)了鹽溶液中水分子與不同離子的精確篩分。對于具有最小水合直徑的鉀離子，科研人員采用經(jīng)過鉀離子溶液浸泡的石墨烯膜阻止水合鉀離子進(jìn)入，有效截留鹽溶液中包括鉀離子本身在內(nèi)的所有離子，同時(shí)還能保持水分子快速透過，使得鹽離子和純水分別在石墨烯膜的進(jìn)料側(cè)和滲透側(cè)高效富集。
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