石墨烯疏散膜近几年可谓火遍大江南北。最初，研究者们为石墨烯疏散膜描绘出了一幅感人的远景：石墨烯片层间形成仅能容纳水分子通过的通道；碳原子层间摩擦阻力极小，水分子可快速通过等等。然而这些年已往了，各人才逐渐发明，理想与现实之间还保存着不小的差别。为了便于操作，研究者使用了氧化石墨烯来取代石墨烯，导致孔隙变大，同时逍遥率也低于古板的聚合物膜，石墨烯的通量与截留均较难抵达理想状态，与古板聚合物疏散膜相比，并没有优势。
感受到被忽悠了的研究者们，要么坚决弃坑，要么竭尽全力实验种种要领调控石墨烯的结构，或在制备历程中加入其它组分对其片层间距举行调控。最近，美国南加州大学（USC）Miao Yu教授课题组揭晓在Nano Letters上的文章，或许找到了改善石墨烯疏散膜性能最简朴的要领，那就是——多点耐心。
研究者们使用了同批制备的相同量氧化石墨烯，使用最为常见的抽滤法来制备疏散膜。他们发明，仅通过改变石墨烯沉积的速率——将速率减慢为之前的十二分之一，可显著改善石墨烯片层的堆砌结构，使得其通量与截留同时获得显著提升。而导致这一提升的主要因素是：在缓慢抽滤的历程中，石墨烯片层能够更好的组装：氧化区域与氧化区域相对，未氧化区域与未氧化区域相对。
两种差别历程导致的石墨烯堆砌方法差别。图片泉源：Nano Lett.
降低抽滤速率后，片层间距首先爆发了转变：从0.84 nm略微减小至0.82 nm，对应的还原后石墨烯膜的孔径也由0.39 nm减小至0.35 nm左右。选择渗透性实验批注，缓慢抽滤的石墨烯膜选择渗透性也更好（缓慢抽滤的膜还原前对己烷与2,2-二甲基丁烷的选择性为5.3，还原后则抵达13.3；而快速抽滤的膜对应选择性仅为1.0与2.0）。通过对差别速率下抽滤的双层外貌高度举行统计剖析，可以发明缓慢抽滤获得的石墨烯双层厚度漫衍更窄。
两种石墨烯膜的结构差别。图片泉源：Nano Lett.
通过盘算机模拟他们发明，氧化区对氧化区，非氧化区对非氧化区的结构在热力学上越发稳固，随着时间的推移更易组装成这样的结构。同时，关于慢速抽滤获得的组装结构随着条宽的增添会使通量急剧上升。
差别抽滤速率制备的石墨烯膜及其性子。图片泉源：Nano Lett.
随着膜厚度的增添，慢速抽滤获得的组装结构与快速抽滤获得的组装结构对水的通量的差别越来越大，在118 nm厚度时，前者为后者的4倍。在4.7 nm厚度膜对盐的截留实验中，慢速抽滤获得的膜同样具有更好的体现，并且这种优异体现在2小时内险些检测不到转变，稳固性颇佳。
膜的水通量与对盐的截留。图片泉源：Nano Lett.
——总结——
Miao Yu教授课题组发明仅仅降低单层氧化石墨烯沉积的速率，就能使获得的石墨烯膜在通量、截留（选择性）上双双有所提升，突破了通例调控历程中通量与截留此消彼长的纪律� ？杉�，优化制备历程可能比优化质料结构获得更大的性能提升，质料在差别标准下的堆砌方法对其性能影响更为显著。这种超薄高性能氧化石墨烯膜在水净化领域有着灼烁的应用远景。