神奇“石墨烯”突破不断，或能解决水资源短缺问题

来自日本新树大学和美国宾夕法尼亚州立大学原子中心的国际研究团队开发出一种石墨烯基涂层，这种涂层比目前的纳米过

滤膜技术更加坚固和可伸缩。其结果可能是一种坚固而实用的薄膜，用于清洁水解决方案，以及蛋白质分离、废水处理和制药和食品工业应用。

研究人员表示：“我们的梦想是创造一个智能膜，结合高流率，高效率高，长寿命，自我修复，以及消除生物和无机污染，为了提供清洁水解决方案，因为世界的许多地方清洁水是稀缺的，这项工作正把我们带向这个方向。”

该团队开发的混合膜采用一种简单的喷涂技术，将石墨烯氧化物和非分层石墨烯的混合物涂在一层用聚乙烯醇改性的聚砜膜上。该膜提高了混合膜的鲁棒性，使其能够经受住剧烈的横流，高压和氯接触。即使在早期阶段，这种膜也会过滤85%的盐，足够用于农业用途，饮用还不可以，还有96%的染料分子，来自纺织制造业的高污染染料通常被排放到世界某些地区的河流中。

氯通常用于减轻细胞膜上的生物活性，但氯气迅速降低了目前聚合物膜的性能。添加的二层石墨烯使新膜对氯具有极强的耐药性。石墨烯具有高的机械强度，而多孔石墨烯被预测有100%盐排斥性，这使它成为一种潜在的脱盐薄膜材料。然而，在将石墨烯扩展到工业数量上有许多挑战，包括控制缺陷和处理二维材料都需要复杂的传输技术。目前的工作试图克服可伸缩性问题，并在制造规模上提供廉价的高质量的膜。

“我们的膜克服了氧化石墨烯的水溶性，将聚乙烯醇作为一种胶粘剂，使其能够抵抗强水流和高压。通过将氧化石墨烯与石墨烯混合，还可以显著提高其化学抵抗性。这是朝着更有效和更智能的膜迈出的第一步，它可以根据自身的环境自行适应。”