五邑大学张梦辰课题组近期于Desalination期刊（2025, 593, 118218）发表题目为“Ion separation with graphene oxide nanofluidic membranes: A review”的综述文章。（https://doi.org/10.1016/j.desal.2024.118218）该文章第一作者为庞德亢硕士研究生和刘凌丰本科生，通讯作者为张梦辰副教授。
研究亮点
- 氧化石墨烯纳米流体膜为实现高效离子分离带来新机遇。
- 平面内和层间通道构成离子跨膜通路。
- 内部和外部通道微环境影响离子运输。
- 离子分离应用涉及离子提取、离子去除、离子转移。
文章简介
离子分离在生理活动以及海水淡化、资源利用和能量转换等工业过程中起着至关重要的作用。在过去的十年里，具有纳米流体通道的二维（2D）氧化石墨烯（GO）膜的研究取得了重大进展，为膜分离离子技术开辟了新的视野。本文重点介绍了GO纳米流体膜从离子传输行为到离子分离应用的进展。首先，概述了GO纳米流体膜的两种制备策略：平面内和层间纳米流体通道的构建。然后，讨论了影响通道内部和外部微环境的基本因素，解开了离子透过受限GO纳米流体通道传输行为的机制。重点详述了物理结构（如通道高度、长度和取向）、化学特征（如官能团、活性位点和电荷性质）和环境刺激（如驱动力、pH条件和竞争离子）的影响。最后，总结了GO膜在离子提取、离子去除和离子转移过程中的性能和应用潜力。本工作有望为先进的2D纳米流体膜的未来前景提供新的见解，并为离子纳米流体相关科学技术的发展指明方向。
图1.本综述的思维导图
图2.平面层内纳米流体通道的构建方法. (a)凿孔法；(b)刻蚀法；(c)模板法
图3.层间纳米流体通道的构筑. (a)力场诱导排列法；(b)物理限制法；(c)还原法； (d)插层/交联法
图4.纳米流体通道内微环境的调控. (a)物理结构（通道高度、长度、方向等）；(b)化学特征（壁面官能团、活性位点、电荷性等）
图5.纳米流体通道外部微环境的调控. (a)驱动力；(b) pH条件；(c) 竞争离子
图6.离子分离的应用领域. (a)离子提取领域（提取锂资源、贵金属回收等）；(b)离子去除领域（脱盐、水纯化等）；(c)离子传输领域.（能源收集、电池、传感等）
通讯作者：
张梦辰 副教授
张梦辰，博士。围绕新型二维材料膜的设计制备与分子/离子选择性分离性能研究，近五年在Nat. Commun., Angew. Chem., Adv. Funct. Mater., ACS Nano 等国际期刊发表高水平研究论文 30 余篇，其中作为通讯/第一作者的 16 篇，发表论文总引用超过 1500 次。3篇论文入选ESI 高被引论文，多项代表性工作被评为 Very Important Paper 和Top Tier。作为负责人主持国家自然科学基金面上项目、青年基金项目等国家级和省部级基金科研项目 6 项，获授权发明专利 7 件，获得中国发明协会发明创业奖创新奖二等奖。担任国际 SCI 期刊 Microstructures 期刊青年编委和 Membranes 期刊客座编辑。
工作单位：五邑大学（Wuyi University） 环境与化学工程学院
通讯邮箱：nj_zmc@126.com
网址：https://www.wyu.edu.cn/sece/info/1891/4981.htm
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