中美兩國（guó）科研人員在新一期美國《科學》雜誌上發表（biǎo）論文，介紹了用石墨烯等材料開發出的一種超薄（báo）、高強度薄膜（mó），它可高效分離水中的（de）鹽離子和有（yǒu）機汙染物，有望用於水淨化、化工原料分離純化等（děng）領域。

據介紹，像石墨烯這樣隻有一層原子厚的二維材料，是構建超薄納濾（lǜ）膜（mó）的理想材料，但單獨的石墨烯薄膜會受（shòu）破裂等問題影響，因（yīn）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（zhōng）國武漢（hàn）大學袁荃團隊和美國加利福尼亞大學洛杉磯分校段（duàn）鑲鋒團隊合作，將（jiāng）具（jù）有優異機械性能和多孔結構的碳納（nà）米管薄膜作為石墨烯薄膜的機械支撐層（céng），從而將石（shí）墨烯薄膜分割成多個微區域，形成類似於建築（zhù）“水（shuǐ）立方”表麵（miàn）、樹葉或昆蟲翅膀的結構（gòu）。

論文通訊作者（zhě）袁荃對新華社記者說，當石墨烯薄膜內部存在缺陷、裂縫或者石墨烯薄膜受到外部破壞時，碳納米管（guǎn）網絡結構可以阻礙缺陷（xiàn）延伸和擴大，將缺陷局限（xiàn）在（zài）一個小範圍內。

研究顯示，這種被（bèi）稱為“石（shí）墨烯納米篩/碳納米管複（fù）合薄膜（mó）”的材料（liào），孔徑尺寸約0.6納米，大於（yú）水分子（zǐ）的尺寸(約0.3納米)，但小於（yú）一些金屬（shǔ）鹽離子的尺寸(水合鈉離子尺寸約0.7納米)，因此可將水分子和鹽離子有效分離，對鈉、鉀（jiǎ）和鎂等金屬鹽離子的截留率可（kě）達85%以上，對水溶液（yè）中的有機（jī）汙染物分（fèn）子截留率高（gāo）達99%。

這種薄膜的滲透率高，1平方厘（lí）米薄膜在一定壓力下每分鍾可產出1毫升純淨水，是一些傳統類似薄膜的（de）10倍（bèi）到100倍。它的機械性（xìng）能也很好（hǎo），在彎曲形變下仍（réng）可保持（chí）結構完整性、水滲透（tòu）率等特點。

論文第一（yī）作者、武漢（hàn）大（dà）學（xué）研究（jiū）人員楊雁冰說，該研究克服了二維材料在分離領域實際應（yīng）用（yòng）的局限性，開啟了一扇通（tōng）往高效選擇性分離的大門。

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