據(jù)介紹，像石墨烯這樣只有一層原子厚的二維材料，是構(gòu)建超薄納濾膜的理想材料，但單獨的石墨烯薄膜會受破裂等問題影響，因此相關(guān)研究中一直存在如何實現(xiàn)優(yōu)異機械強度和大面積無裂縫制備的難題。

中國武漢大學(xué)袁荃團隊和美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校段鑲鋒團隊合作，將具有優(yōu)異機械性能和多孔結(jié)構(gòu)的碳納米管薄膜作為石墨烯薄膜的機械支撐層，從而將石墨烯薄膜分割成多個微區(qū)域，形成類似于建筑“水立方”表面、樹葉或昆蟲翅膀的結(jié)構(gòu)。

論文通訊作者袁荃對新華社記者說，當石墨烯薄膜內(nèi)部存在缺陷、裂縫或者石墨烯薄膜受到外部破壞時，碳納米管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以阻礙缺陷延伸和擴大，將缺陷局限在一個小范圍內(nèi)。

研究顯示，這種被稱為“石墨烯納米篩/碳納米管復(fù)合薄膜”的材料，孔徑尺寸約0.6納米，大于水分子的尺寸（約0.3納米），但小于一些金屬鹽離子的尺寸（水合鈉離子尺寸約0.7納米），因此可將水分子和鹽離子有效分離，對鈉、鉀和鎂等金屬鹽離子的截留率可達85%以上，對水溶液中的有機污染物分子截留率高達99%。

這種薄膜的滲透率高，1平方厘米薄膜在一定壓力下每分鐘可產(chǎn)出1毫升純凈水，是一些傳統(tǒng)類似薄膜的10倍到100倍。它的機械性能也很好，在彎曲形變下仍可保持結(jié)構(gòu)完整性、水滲透率等特點。

論文第一作者、武漢大學(xué)研究人員楊雁冰說，該研究克服了二維材料在分離領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用的局限性，開啟了一扇通往高效選擇性分離的大門。

據(jù)報道，石墨烯的新特性由俄羅斯國家研究型大學(xué)莫斯科鋼鐵冶金學(xué)院（NUST MISIS）的研究者們，與坦波夫國立大學(xué)和薩拉托夫國立大學(xué)的同事，一同發(fā)現(xiàn)。研究人員在最近發(fā)表的論文中證實，氧化石墨烯能清潔重度污染的水。

這一發(fā)現(xiàn)足以在集中供水領(lǐng)域掀起革命。目前，工業(yè)水凈化借助強氧化劑完成，比如氯、臭氧、次氯酸鈉，它們的毒性都非常強烈，所以自來水飲用前需煮沸、澄清、過濾。

氧化石墨烯對人體的有害程度不超過木炭，還能像氯一樣殺滅有害細菌。科學(xué)家在實驗中將氧化石墨烯引入溶液（培養(yǎng)基和生理鹽水），里面有自來水污染源中最危險的大腸桿菌。生理鹽水模擬水，而培養(yǎng)基模擬人體。

實驗表明，氧化石墨烯會徹底破壞細菌，殘留物在溶液中以碎絮形式聚集，用機械過濾器能輕易取出，留下適宜飲用的水。如果用超聲波處理取出物，可以提取出石墨烯并重復(fù)使用。

研究人員認為，如果該凈化系統(tǒng)用于自來水，以后可以不必加氯。與此同時，用氧化石墨烯消毒成本非常低。

生物分析研究和分子設(shè)計中心(前謝切諾夫大學(xué)中央化學(xué)毒理實驗室)化學(xué)工程師亞歷山大·葉加諾夫解釋說，氯雖然一直立下大功，使得人們遠離大腸肝菌，但畢竟有巨毒，含氯自來水依舊對人有害；臭氧毒性較弱，但太過昂貴，不宜推廣。

俄羅斯國家研究中心“庫爾恰 托夫研究所”創(chuàng)新技術(shù)和納米材料安全實驗室主任安娜·安齊費羅娃認為，氧化石墨烯現(xiàn)在生產(chǎn)成本就不高，以后會更便宜。她認為，新技術(shù)完全有理由逐漸將氯化和臭氧消毒擠出市場。