近日，我校纳米科学研究所团队应邀撰写的综述论文在国际材料领域的权威期刊《先进材料》（Advanced Materials, 影响因子25.81）正式发表，并被遴选为当期封面和该期刊的HotTopic: Membranes。郭万林院士为论文的通讯作者，仇虎副教授为第一作者和共同通讯作者，其他参与作者包括张助华教授、薛敏珉和沈纯等。
膜分离技术广泛应用于食品加工、废水处理、海水淡化和生物工程等领域。以海水淡化为例，基于分离膜的反渗透（RO）装置能从海水或苦咸水中提取淡水，已大规模应用于世界各地的海水淡化工厂，成为沿海地区缓解用水危机最有效的方法之一。长久以来，人们认识到分离膜的渗透性和选择性之间存在竞争关系，也就是说，高渗透性的分离膜一般具有较低的选择性，反之亦然。研究人员一直在寻求打破这一竞争关系的途径，从而进一步提升分离膜的性能，降低海水淡化的能源消耗和用水成本。碳纳米管和石墨烯等纳米多孔膜的厚度远低于目前的商用聚酰胺膜，因而有望兼具高渗透性和选择性。
近年来，一种特殊的类石墨烯材料引起了研究人员的广泛关注——石墨炔(Graphyne)。与多孔石墨烯相比，石墨炔的优势在于存在大量天然的纳米孔道，且具有高孔隙率和孔结构均一等特点。该综述论文以“基于石墨炔的海水淡化和气体分离”（Graphynes for Water Desalination and Gas Separation）为题，总结评述了多种石墨炔材料用于海水淡化和气体分离等应用的最新研究进展，显示石墨炔膜具有远超商业膜的高渗透性和高选择性。随后分析了石墨炔膜领域的发展趋势和面临挑战，包括材料的高质量可控制备、石墨炔膜的机械性能提升及膜分离性能的准确表征等。最后，重点讨论了石墨炔膜领域未来有望取得突破的研究方向，以期推动石墨炔等二维多孔膜从实验室走向实际工业应用。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201803772
