1月25日，博彩导航 微纳系统表面物理团队联合浙江农林大学、华东师范大学、国科院温州研究院、国家生态环境部辐射环境监测中心等单位，在《Nature Communications》杂志上发表了题为《Quasi-vertically asymmetric channels of graphene oxide membrane for ultrafast ion sieving》的研究论文。该论文是此团队继1月7日后，在《Nature Communications》杂志上发表的第二篇高水平研究论文。
该论文报道了一种基于不对称孔隙衬底模板，构建具有准垂直通道超高通量氧化石墨烯纳滤膜的新方法。基于此方法获得的新型氧化石墨烯纳滤膜性能卓越，其透水率高达 2647 Lm⁻² h⁻¹ bar⁻¹，这一表现远超当今已报道的最先进二维纳滤膜材料。与此同时，对重金属离子的截留率依旧维持在 99.9% 的高水准。此外，该新型膜在长时稳定性方面也展现出非凡特性，可持续运行超48小时，且耐受100分钟以上的超声处理。
分子动力学计算和第一性原理分析发现，该新型膜优异的水渗透性能得益于其独特的垂直通道结构。这类通道的水传输路径极短，具有较低的水分子渗透势垒，且整张膜具有超高的通道密度，有利于水分子高效快速通过。该工作首次采用具有不对称孔隙的衬底作为自组装模板，强化了氧化石墨烯纳米片的自组装效果，使该膜具备出色的截留效率和机械稳定性，特别是有效抑制了溶胀现象。
该研究提供了一种制备同时具有超高通量和截留性能二维纳滤膜的简单方法。在二维通道纳滤膜领域中，为如何同时增加通量并提升筛分性能这一重要科学问题，提供了崭新思路。该研究所获得的准垂直通道纳滤膜将有望在高效海水淡化、气体和离子分离，以及有机溶剂废物处理等多个领域发挥巨大潜能。
宁波大学为该研究的第一完成单位，陈亮教授为第一通讯作者，段香梅研究员和李培博士为共同通讯作者；韩昌道同学(该团队毕业研究生，现博士就读于华东师范大学)为第一作者，江杰博士后、木留华副教授为共同第一作者，赵文辉教授、高姗博士等为重要参与作者。该研究得到了国家重点研发计划（No. 2024YFA1409800）、国家自然科学基金（No. 12074341）、宁波大学科研发展基金（No. ZX2022000015）等项目支持。
原文链接://www.nature.com/articles/s41467-025-56358-z