中美兩國科研（yán）人（rén）員（yuán）在新一（yī）期美（měi）國（guó）《科學》雜誌上發表論文，介紹了用石墨烯等材料開發出的（de）一種（zhǒng）超（chāo）薄、高強度薄膜（mó），它可高（gāo）效分離（lí）水（shuǐ）中的鹽離（lí）子和有機汙染物，有望用於水淨（jìng）化（huà）、化（huà）工（gōng）原（yuán）料分離純化等領域。

據介（jiè）紹，像石墨烯這樣（yàng）隻有一層（céng）原子厚（hòu）的二維材（cái）料（liào），是構建超薄納濾膜的（de）理想材料（liào），但單獨的石墨烯薄膜會受破裂等問題影（yǐng）響，因此相關研究中一直存在如何實現優異機械強度和大麵積無裂縫製備的難題。

中國武漢大學袁荃團隊和美國加利（lì）福尼亞大學（xué）洛杉磯分校（xiào）段（duàn）鑲鋒團隊合作，將具有優異機械性能（néng）和多孔結構的碳納米管（guǎn）薄膜作為石墨烯薄膜（mó）的機械支（zhī）撐層，從而將（jiāng）石（shí）墨烯（xī）薄膜分（fèn）割（gē）成多（duō）個微區（qū）域，形成類似於建築（zhù）“水立方”表麵、樹（shù）葉或昆蟲（chóng）翅膀的結構。

論（lùn）文（wén）通訊作者袁荃對新華社（shè）記者說（shuō），當（dāng）石墨烯（xī）薄膜（mó）內部存在缺陷、裂縫或者石墨烯薄膜受到外部破壞時，碳納米（mǐ）管（guǎn）網（wǎng）絡結構（gòu）可以阻礙缺陷延（yán）伸（shēn）和（hé）擴大，將缺陷（xiàn）局限在一個小（xiǎo）範（fàn）圍內（nèi）。

研（yán）究顯示，這種（zhǒng）被稱為“石墨烯納米篩/碳納米管複合（hé）薄膜”的材料，孔徑尺寸約0.6納米，大於水（shuǐ）分子的尺寸(約（yuē）0.3納米)，但小於一些金（jīn）屬鹽離子的尺寸(水合鈉離子尺（chǐ）寸（cùn）約0.7納米)，因此可將水（shuǐ）分子和鹽離子（zǐ）有效分離（lí），對鈉（nà）、鉀和鎂等金屬鹽離子的截留率可達85%以（yǐ）上，對水溶液中的有機汙染物分子（zǐ）截留率高（gāo）達99%。

這種（zhǒng）薄膜的滲透率（lǜ）高，1平方（fāng）厘米（mǐ）薄膜在一定（dìng）壓力（lì）下每分鍾可產出1毫升純淨水，是一些傳統類似薄膜（mó）的10倍到（dào）100倍。它的機械性能也很好，在（zài）彎曲形變下（xià）仍可保持結（jié）構完整性、水滲透（tòu）率等特點（diǎn）。

論文第一作者、武漢大學研究人員楊雁冰說，該研究克服了二維材料（liào）在分（fèn）離領域實際應（yīng）用（yòng）的局限（xiàn）性，開啟了一扇通往高（gāo）效選擇性分（fèn）離（lí）的大門。

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