在水溶液中進(jìn)行精確分子篩分對化工、制藥及生物加工等領(lǐng)域至關(guān)重要。盡管石墨烯氧化物（GO）膜憑借均勻的層間納米通道成為理想候選材料，但其層間距通常因π-π作用力而固定狹窄，難以實(shí)現(xiàn)分子尺寸的精準(zhǔn)篩分。現(xiàn)有調(diào)控策略（如金屬離子插層或響應(yīng)性聚合物）需依賴特定外部環(huán)境（溫度、電場等），操作復(fù)雜且穩(wěn)定性不足，嚴(yán)重阻礙了實(shí)際應(yīng)用。此外，GO膜脫水后層間距不可逆收縮、長期存儲性能衰減及機(jī)械強(qiáng)度不足等問題長期未被解決。
蘇州大學(xué)靳健教授、中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所高守建副研究員團(tuán)隊(duì)提出一種創(chuàng)新策略：通過插層水合海藻酸鈣（CaAlg）到GO膜中，利用其水合鏈自發(fā)伸展特性，實(shí)現(xiàn)了層間距的亞埃級（<1?）精密調(diào)控。CaAlg插層GO膜（CaAlg-I-GO）的層間距可在6.84–10.73 ?范圍內(nèi)線性調(diào)節(jié)，對有機(jī)分子的截留率高達(dá)99%，并展現(xiàn)超高選擇性（分子尺寸差1.9 nm時選擇性達(dá)463）。該膜脫水后可快速恢復(fù)層間距，長期存儲性能穩(wěn)定，且因Ca2?與GO形成配位鍵，抗拉強(qiáng)度提升至410 MPa，在錯流過濾中表現(xiàn)出卓越穩(wěn)定性。相關(guān)論文以“Sub-1 ? Precision Tuning Interlayer Spacing of Robust Graphene Oxide Membranes for High-Selectivity Molecular Sieving”為題，發(fā)表在Advanced Functional Materials 上，論文第一作者為Shen Tong。
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