分离膜
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浦项科技大学开发出液态下分离氚的石墨烯技术
施加电场时，较轻的氢离子(H⁺)迅速穿膜，较重的氘(²H)和氚(³H)无法穿膜而被浓缩，这表明相对较重的氢同位素移动时遇更大能量障碍，移动受抑制。此时，氢和氘通过石墨烯的分离系数达6，扩散实验显示氚穿膜速度比质子慢3.1倍。
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POSTECH 的科学家们创造了从核废料液体中高效去除氚的创新技术
研究小组重点研究了石墨烯，这是一种由碳原子在二维平面上排列而成的材料。石墨烯的原子薄层只允许质子通过，而阻挡了包括氚在内的其他放射性同位素，显示出独特的分离能力。在这项研究中，研究人员在一种名为 Nafion 的聚合物电解质膜上添加了一种塑料–聚四氟乙烯（PTFE），并将石墨烯转移到上面，从而完成了分离膜的制作。
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苏州大学靳健教授团队AFM：亚埃级精度石墨烯氧化物膜，实现高选择性分子筛分
通过插层水合海藻酸钙（CaAlg）到GO膜中，利用其水合链自发伸展特性，实现了层间距的亚埃级（<1Å）精密调控。CaAlg插层GO膜（CaAlg-I-GO）的层间距可在6.84–10.73 Å范围内线性调节，对有机分子的截留率高达99%，并展现超高选择性（分子尺寸差1.9 nm时选择性达463）。该膜脱水后可快速恢复层间距，长期存储性能稳定，且因Ca²⁺与GO形成配位键，抗拉强度提升至410 MPa，在错流过滤中表现出卓越稳定性。
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欧米伽微综述|Nat. Mater., Nat. Commun.|氧化石墨烯二维膜纳米流体行为研究进展
氧化石墨烯（GO）是石墨烯的衍生材料之一，其构筑成的分离膜在水相关的分子分离展现出广阔的应用前景。然而，GO的层间空间尺寸通常为亚纳米级别，导致其中的流体行为与开放体系存在明显的区别。近期的部分研究深入讨论了GO二维膜中的纳米流体行为，具体如下：
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未名·芯论坛 | 第六十二期成功举行
本期邀请瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的Prof. Kumar Varoon Agrawal带来题为“Harnessing Nanoscale Insights to Engineer Scalable Atom-Thin Membranes: Journey from Lab Scale to Industrial Prototype”的精彩讲座。讲座由北京大学集成电路学院王路达研究员主持。
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仿生膜催化流动合成β-受体阻滞剂研究获进展
该研究构建出胺功能化氧化石墨烯（NGO）膜反应器，结合膜层间距调控及反应物摩尔比优化，在23 °C条件下实现了≈100%转化率、≈100%选择性的普萘洛尔定向流动合成，反应时间<4.63s。密度泛函理论计算显示，调控NGO膜层间距可促使反应从热力学控制向动力学控制过渡。进一步，研究将底物范围拓展至美托洛尔、比索洛尔、吲哚洛尔及萘哌地尔，实现了多种β-受体阻滞剂药物的室温高效流动合成。
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昆士兰大学团队携手诺奖团队二维材料分离膜研究，成果登上Chemical Reviews
未来的发展仍需聚焦于三个核心方向：一是突破单层纳米片的规模化制备与有序组装技术，实现商业可行的卷对卷制膜工艺；二是深入解决膜污染、浓差极化、机械稳定性与通道缺陷等实际应用难题，推动二维膜从实验室走向工业化；三是聚焦“杀手级”应用场景，如电化学离子交换膜和膜色谱纯化等新兴方向，以发挥二维材料的结构与表面优势，赋能高附加值产业。
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南京工业大学金万勤教授做客我校先进分离膜材料全国重点实验室
金万勤教授详细阐释了限域传质分离膜的精密构筑策略，重点分享了团队在二维材料分离膜、金属框架分离膜、有机-无机复合膜等方向取得的前沿成果。金万勤教授的报告不仅展现了中国科学家在分离膜领域的国际引领力，其“理论-材料-装备-工程”全链条创新模式，更为破解能源与环境重大挑战提供了范式参考。在交流环节，青年骨干教师与博士生就“分离膜的限域传质”、“二维膜规模化制备”等前沿问题与金万勤教授展开热烈讨论，取得了良好的效果。
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东北电力大学能源与动力工程学院Jing Fan等–基于高效反渗透的海水淡化研究：使用功能化石墨烯氧化物纳米孔石墨烯氧化物纳米孔
通过对这些不同孔径和功能的纳米孔进行研究，科学家们可以深入了解纳米尺度下水分子传输的机制，以及如何通过调整纳米孔的结构来提高水传输效率，这在海水淡化等领域具有重要应用价值。
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推动可再生能源驱动的海水淡化解决方案
该项目由研究机构、大学和中小型企业组成，合作伙伴在巴塞罗那举行会议，正式启动该项目，该项目于本月早些时候启动。曼彻斯特大学的研究员拉胡尔·奈尔教授将开发基于石墨烯的膜，旨在更高效地处理海水和咸水。目标是提高膜的耐用性并降低能源需求，相较于当前的海水淡化系统，这将带来实际改进。
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南方科技大学薛亚辉教授团队ACS Nano | 静电调控三层石墨烯纳米孔作为超薄整流离子滤芯
这项研究首次成功制备了具有静电调控功能的三层石墨烯锥形纳米孔，并展示了其作为超薄生物模拟离子滤芯的巨大潜力。该纳米孔不仅具有优异的离子选择性和整流特性，还能通过静电电压实现对离子传输的精确调控。这种纳米孔的结构和性能使其在能量转换、离子分离和生物传感等领域具有广泛的应用前景。
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科普 | 纳米孔里的大未来：当石墨烯遇见精准筛分
BGI将传统分离膜制备工艺与CVD石墨烯薄膜生产技术相结合，在保证石墨烯质量的前提下，将单层或多层石墨烯从金属基底复合到多孔聚合物基底上。在此基础上，通过向石墨烯晶格中引入均一可控的纳米孔，成功制备了纳米孔石墨烯薄膜。其中石墨烯作为选择层，可以通过分子筛分机理实现气体分子与各种盐离子的分离，阻盐（180 g/L的高浓度NaCl）率可达99%。
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南方科技大学《ACS Nano》：静电门控三层石墨烯纳米孔作为超薄整流离子过滤器
该纳米孔展现出高离子选择性和整流电流-电压特性。静电门控显著提升整流比至超高压值。跨膜电压诱导TLG纳米孔呈现可逆的导电“开”和“关”状态，模拟了电兴奋细胞中的动作电位。理论建模揭示，通过1纳米厚锥形通道的独特离子传输，归因于TLG纳米孔基部和尖端处电双层（EDL）重叠强度的对比。结合内部不均匀电场，这导致整流方向发生逆转，与传统微观锥形通道截然不同。本研究为开发超薄体外仿生装置提供了新思路，其在能量转换和生物传感等领域具有广泛应用前景。
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北京大学刘开辉教授团队AFM：突破耐高压瓶颈！氧化石墨烯与碳纳米管复合膜助力高效纳滤技术
通过引入碳纳米管（CNT）网络作为力学支撑框架，GO层原本的百纳米级支撑网格（衬底膜孔径导致）分割为”纳米级网格”。通过结构设计后的GO/CNT复合膜耐压强度达60 bar（较纯GO膜提升3倍），水通量最高可达966 L m-2 h-1（单位厚度通量较其他GO基纳滤膜提升1-3个量级）。
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华中科技大学、比利时鲁汶大学、莫纳什大学合作《自然·通讯》：大面积单层多孔石墨烯膜精确回收锂！
为了调整单层多孔石墨烯膜的孔径分布和电荷分布，作者使用分子工程技术，选择性得封堵石墨烯膜中缺陷和大孔，实现膜孔径的缩小和分布的收紧，同时在膜表面引入正电荷，形成分子工程修饰的单层多孔石墨烯膜。该膜能够实现单/单价和单/二价阳离子的的高效分离，K+/Li+和K+/Mg2+的分离比分别可达20和330以上，并在处理废旧锂离子电池浸出液时，可以实现Li+和Co2+、Ni2+、Mn2+离子的高效分离，分离比可超过900，进而实现对锂资源的高效回收。
