中美兩國科研人員（yuán）在新一（yī）期美國《科學》雜誌上發表論文，介紹了用石墨烯等材料開發出的一種超薄、高強度薄膜（mó），它可（kě）高效分離水（shuǐ）中的鹽離（lí）子和有機汙染（rǎn）物，有望用於水淨化（huà）、化工（gōng）原料分離純化等領域。

據介紹，像石墨烯這樣隻有一層原子（zǐ）厚的二維材料，是構建超薄納（nà）濾膜的理想材料，但單獨的石墨烯薄（báo）膜會受破裂等問題影響，因此相關研究（jiū）中一直存在如何實現優異機（jī）械強（qiáng）度和大麵（miàn）積無裂縫製備的難題。

中國武漢大學袁荃團隊和美國加利福尼亞大學洛杉磯（jī）分校段鑲鋒團隊合（hé）作，將具有優異機械（xiè）性能和多孔結構的碳納米（mǐ）管薄膜作為石墨烯薄（báo）膜的機械支撐層（céng），從（cóng）而將石墨烯（xī）薄膜分割（gē）成多個微（wēi）區域，形成類似於建築“水立方”表麵、樹葉或昆蟲翅膀的結構。

論（lùn）文通訊作者袁荃對新華社記者說，當石墨烯薄膜內部存在缺陷、裂縫或（huò）者石（shí）墨烯薄（báo）膜受到外部破壞時，碳（tàn）納米管網絡結（jié）構可以阻礙缺陷延伸和擴大，將缺（quē）陷局限在一個小範圍內。

研究顯示，這種被稱為“石墨烯納米篩（shāi）/碳納米管複合薄膜”的材料，孔徑尺寸約0.6納米，大於（yú）水分子的（de）尺寸(約0.3納米)，但小於一些金屬鹽離子的尺寸（cùn）(水合鈉（nà）離子尺寸約0.7納米（mǐ）)，因此可將水分子（zǐ）和（hé）鹽離子有效分離，對鈉、鉀和鎂等金屬鹽離子的截留率可（kě）達（dá）85%以上（shàng），對水溶液中的有機汙染物分子截留率高達99%。

這種薄膜的（de）滲透率高，1平方厘米薄（báo）膜在一定壓力下每分（fèn）鍾可（kě）產出（chū）1毫升純淨水，是一些傳統類似（sì）薄膜的10倍（bèi）到100倍。它的機械性能也很好，在彎曲形變下仍可保持結構完整性、水滲透（tòu）率等特點。

論文第一作者、武漢大學研究人員楊雁冰說（shuō），該研究克服了（le）二維材料在分離領域（yù）實際應用的局限性，開啟了一扇通往高效選擇性分離的（de）大門。

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