离子液体辅助开发合成膜

水和离子在纳米通道中的传输对于生物系统中的膜技术研究至关重要。二维材料，尤其是氧化石墨烯(GO)，作为最常用的起始材料，是开发合成膜的理想选择。然而，GO膜在高压过滤过程中如何在保持水通量的同时有效排斥小离子，仍然是一个问题。

安徽理工大学的刘泉和华东理工大学的梁珊珊等研究本文提出了一种新型的“阳离子识别”效应，通过在还原石墨烯氧化物(rGO)膜的纳米通道中引入离子液体来增强脱盐性能。所得到的IL插层rGO (IL-rGO)膜在长时间暴露于酸性和碱性条件下仍能保持显著的稳定性，没有出现损坏或分层，同时保持约32.0 L m⁻² h⁻¹ bar⁻¹的超高水通量和较高的Na₂SO₄拒绝率。密度泛函理论计算表明，IL-rGO纳米通道对阳离子(Na⁺或K⁺)具有不同的排斥效应，同时对水分子产生吸引效应，从而实现了“阳离子识别”效应。总体而言，本研究为开发先进的二维纳米通道提供了理论基础，有望为应对淡水短缺问题提供解决方案。