【摘要】：目前比较成熟的商用水处理膜主要是高分子膜和无机陶瓷膜，但是它们的膜通量与选择性呈现此消彼长的规律，难以实现水通量和选择性的同步提高。相较于一维的CNT，后来发展起来的二维石墨烯及其衍生物则极具优势。石墨烯基材料包括石墨烯、氧化石墨烯和化学转化石墨烯。此外，石墨烯优异的力学性能、化学稳定性和低成本的大规模生产技术等，都有助于推动其在水处理领域的应用。
水污染和净水资源短缺已经成为全球面临的最严重的挑战之一，膜分离技术凭借其节能高效的特点已经成为水净化的主流工艺。理想的水处理分离膜需要具备高水通量、高分子/离子选择性、优异的力学性能以及长期运行稳定性。减小膜厚和可控调节膜内部孔结构是提高膜通量和分离性能的有效途径。目前比较成熟的商用水处理膜主要是高分子膜和无机陶瓷膜，但是它们的膜通量与选择性呈现此消彼长的规律，难以实现水通量和选择性的同步提高。这主要受限于其难以精细调控的孔结构和膜材料本身的物理化学性质。近年来，随着纳米科技的兴起，一些具有天然传质通道的纳米材料，如沸石、金属有机框架化合物、水通道蛋白和碳纳米材料等，被发现具有优异的传质特性，有望发展成为新一代水处理分离膜。其中，碳纳米管（Carbon Nanotube，CNT）由于其超快的分子传质特性和超强的力学性质早先被认为是最具潜力的水处理膜材料。然而，CNT膜在大规模制备、取向性控制和成本方面都存在很大的挑战，受限于理论研究，距离实际应用还很遥远。相较于一维的CNT，后来发展起来的二维石墨烯及其衍生物则极具优势。石墨烯基材料包括石墨烯（graphene）、氧化石墨烯（Graphene Oxide，GO）和化学转化石墨烯（Chemically Converted Graphene，CCG）。其单原子层的超薄厚度和接近无摩擦的光滑表面有望减小传质阻力从而增大膜通量。此外，石墨烯优异的力学性能、化学稳定性和低成本的大规模生产技术等，都有助于推动其在水处理领域的应用。(www.xing528.com)
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