海水淡化

之所以选择氧化石墨烯作为光吸收剂，首先因为它具有低热导率，并且是一种可以有效吸收太阳光的宽频光吸收体。 氧化石墨烯同时具有低成本的优点。 另外，石墨烯氧化膜的化学特性使其能够分散在水中，从而在喷涂或旋涂工艺中具有很高的适用性。

为此，朱嘉课题组提出一种新思路，它有两大创新之处：一是利用石墨烯制成可折叠而且轻便的薄膜，用来吸收太阳能蒸馏海水，大大增加了便携性；二是让石墨烯吸收体与海水分隔开，降低热导损耗。

海水脱盐一直被用于制备淡水，但长期以来，这一方法效率低、成本高。南京大学的科学家运用氧化石墨烯材料，成功解决了这一难题，不想来看看吗？

在淡水程序中使用石墨烯膜可以帮助改善工艺并且微调属性——几乎无阻力的渗透水分。这将会降低能量的损耗，且不容易受到堵塞。未处理的水同样也可以通过石墨烯膜过滤，这是一个低成本的过程。

研究表明，水环境中的氧化石墨烯薄膜与水相互作用后，形成约0.9纳米宽的毛细通道，允许直径小于0.9纳米的离子或分子快速通过，而直径大于0.9纳米的离子被完全阻隔。这一发现合理解释了实验结果，也被称为“离子海绵效应”。专家称，如果通过机械手段进一步压缩薄膜中的毛细通道尺寸，将能高效率地过滤海水中的盐分。这意味着制造一个在几分钟内即可将一杯海水淡化成饮用水的过滤装置已不再是科幻小说场景。

最新合作研究表明，水环境中的氧化石墨烯薄膜在水合作用下，会形成约0.9纳米宽的毛细通道，只有水合半径小于或等于0.45纳米的离子或分子才能通过，半径大于0.45纳米的离子或分子，则会被完全阻隔在另一侧。这种筛选效应不仅对离子尺寸要求非常精准，而且比经典的浓度扩散快上千倍。

石墨性质与铅笔笔芯类似，易碎。用这种材料生产渗透膜，很难保证不破损。另外，大量生产所需尺寸的薄膜有难度。洛克希德-马丁公司工程师仍在完善穿孔技术。诺塔罗说，洛克希德-马丁公司计划今年年底前制造出能代替现有过滤膜的新材料原型。2014到2015年，该公司将寻找制造过滤膜的合作伙伴，将产品推向市场，而其前景不可限量。洛克希德-马丁公司打算把新产品推广到其它应用领域，比如医用透析和石油化工领域。