分离膜

经过深入交流，双方最终达成了共同致力于TOC分析仪中分离膜的攻坚克难，打破国外“卡脖子”技术的合作意向。泰林生物为石墨烯分离膜研发团队提供了用于检测膜性能及运行稳定性的TOC样机，以推动双方进一步深入合作。

在本研究中作者报道了一个新的概念，采用滑移诱导的时间选择性脱盐分离机制，打破了渗透性-选择性矛盾，而没有严格依赖于小而均匀的孔隙尺寸。此外，通过调节孔隙度、膜的厚度和旋转速度可以获得所需的渗透率和选择性。这项工作为设计高效反渗透脱盐装置打开了一扇新的大门，引发了旋转/剪切膜的理论和实验研究的蓬勃发展，进一步革新了下一代海水淡化系统的设计以及水净化技术。

本期，笔者总结了近年来在海水淡化领域二维材料的应用实例，尽量选取大牛课题组或者具有代表性的高水平研究成果，时间上也尽量选取近几年的研究进展。

针对Li资源的供应问题，朱棣文，崔屹，刘翀等人开发了一种电化学方法，利用插层化学使用TiO2包覆的FePO4电极实现从海水中提取Li。针对海水里极低的Li/Na比，该研究团队开发了脉冲静置和脉冲静置-反向脉冲静置电化学方法来降低插层过电势，并证明可以成功地提高Li的选择性。

研究揭示了固液界面微观力学作用对限域传质具有决定性影响，利用石墨烯等二维材料精确构筑的纳米通道内流体输运呈现出跟宏观尺度截然不同的尺寸效应。从理论上发现受限在石墨烯毛细通道内的水会形成规则的二维方形冰结构，这是常温下水的一种全新存在形式（研究成果被Nature网站以首页头条新闻报道）。

在这个工作中，研究团队协同COF的插入和基膜孔结构的两个手段来调控石墨烯纳米片层的结构，显著提高了prGO/COF膜的稳定性的分离性能。COF的插入和大孔的基膜可以大幅提升石墨烯膜的水通量，又能同时保持其良好的选择性。这不仅仅归功于COF对于石墨烯纳米片的层间距的调节。更重要的是，COF可以起到增强石墨烯纳米片网络的自我支撑能力，从而使它们在大孔的基膜上形成结构完整的纳滤膜。这些纳滤膜有更多的纳米皱褶，使其有效面积增加了53.4%。这个工作展示了COF对石墨烯膜结构优越的调控能力。同时这种通过多个途径来优化石墨烯膜性能的策略也可以为以后新型石墨烯膜的设计提供有用的参考。