最重要的是，这次他们能够精确控制氧化石墨烯薄膜的孔径大小，这就能够有效地阻挡不需要的离子。使用这种石墨烯薄膜过滤后的水能够饮用，且更安全。

　　毫无疑问，这次的成果具有重大的现实意义。一方面，按照联合国的“持续发展目标”，到 2030 年，直播，世界上的每个人都能得到基本的淡水资源，然而目前形势并不乐观。

　　另一方面，气候变化也正在将人们置于水安全威胁的边缘，干旱、洪水、冰川融化都会导致淡水资源的短缺。长期下去，这些因素又会进一步影响粮食生产、医疗卫生、能源与工业。淡水资源的匮乏已经给人类带来了不容忽视的威胁。

　　联合国预测，到达 2025 年，世界上将有 14%的人口面临着缺水的威胁。这项技术有望革新全世界范围内的过滤水技术，特别是对于那些不能承担起建立大规模脱盐工厂的国家极为有利。

　　根据这项研究成果，人们可以按需设计氧化石墨烯薄膜的孔径，以实现“按需过滤”。地球上有充足的水资源，海洋就是我们充足的水资源库，如果我们能够大规模制造这种薄膜系统用于海水淡化，淡水危机就能很好地解决。

　　目前，许多发达国家都在加大投资海水淡化技术，因此该技术也正处于发展的关键期。

　　然而，这种石墨烯薄膜系统要具有商业可行性还可能需要一段时间。这些研究人员的终极目标是构建一个高效的过滤工业废水和海水的净化装置。主要面临的挑战有如下三点：

　　第一，在工业上，要大规模地、廉价地生产稳定的、可持续在恶劣环境中工作的氧化石墨烯薄膜系统还必须考虑到该薄膜系统如何抗有机物、盐、和生物材料的腐蚀;

　　第二，研究人员如何大规模地生产这种氧化石墨烯薄膜，并且具有广泛的工业应用价值也是他们面临的一项的巨大挑战;

　　第三，石墨烯薄膜的生产过程中不可避免地会产生缺陷，如造成薄膜上不均匀的孔洞，这些孔洞对过滤和分离极其不利。

　　附录：背后的原理

　　通常，氧化石墨烯薄膜对水的透过性阻力较小，能够用于过滤和分离，质子导体，能量存储和转化等领域。然而，它们在离子筛分和脱盐技术中受到0.9纳米的渗透阈值限制，即直径低于0.9纳米的水合离子能够透过此膜，大于0.9纳米的离子才能被有效过滤。

　　理论证明，0.9 纳米的阈值是由氧化石墨烯薄膜系统的层间距（d，约为 1.35 纳米）所决定的。通常，氧化石墨烯薄膜在水中容易膨胀，要实现更小的层间距具有相当大的挑战。有证据表明，层间距 d 在 0.64 纳米到 0.98 纳米范围内氧化石墨烯薄膜系统能够对常见盐的水合离子进行有效的过滤。

　　基于这些发现，曼彻斯特大学的研究人员找到了一种方法（在氧化石墨烯薄膜的两侧引入环氧树脂）能够有效地控制孔径的扩张。经实验证实，用他们的方法能够使氧化石墨烯薄膜对氯化钠的离子的过滤率高达97%，这意味着该膜系统能够很好地进行过滤常见的盐离子。

　　这完全可以称得上是该领域内一件具有里程碑式的成就。

　　参考资料：

　　Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306, 666.

　　Jijo Abraham, Kalangi S. Vasu,Christopher D. Williams, Kalon Gopinadhan, Yang Su, Christie T. Cherian, James Dix, Eric Prestat,Sarah J. Haigh,Irina V. Grigorieva, Paola Carbone, Andre K. Geim& Rahul R. Nair. Tunable sieving of ions using graphene oxide membranes.[J]. Nature Nanotechnology, 2017/04/03/online, 1748-3395,

　　https://m.phys.org/news/2015-05-leaky-graphene-technique-enable-faster.html

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