石墨烯膜具有很好的力学强度，使其可以承受错流系统的压力和剪切力。多孔石墨烯被预测可以100％脱除盐分，同时水传输速度可达到10-2/（m2·s·MPa）。然而，在实际应用中，制备大面积无缺陷的石墨烯是一个很大的挑战。GO可以达到吨级的量产，而且层状GO膜具备独特的离子传输特性，GO优异的水溶液分散性使其具备以多种方式成膜的可能性。抽滤制备的GO膜脱盐率约可以达到60％，水通量可以通过引入圆柱状的纳米材料大幅提高。然而，这些性能都是通过死端过滤测试系统得到的，且盐溶液浓度非常低。真正的脱盐膜需要承受高的压力且需要保持长期运行的稳定性。纯GO膜在高压下会从基底上揭下来，且抽滤成膜的方法并不适合大规模量化生产。近期有研究者将取向的GO封装在环氧基体中，可以实现高通量和大于90％的高脱盐率。然而，其制备工艺非常复杂，使用起来很困难。总的来说，GO膜用于水处理还存在不少问题：在保证较高通量的横流操作中，有的力学性能差；有的脱盐率不高；有的力学性能好，且脱盐率高达97％，但是成膜技术不能实现低成本的工业放大。
基于此，来自信州大学全球水资源创新中心的Aaron Morelos-Gomez等报道了一种基于喷涂工艺、适合规模化、环境友好制备的高性能GO/FLG（少层石墨烯）膜。将含有氧化石墨烯和少层石墨烯的水溶液喷涂到PVA修饰的聚砜膜上，然后经过热处理和Ca2+交联过程（图1-53）制得GO/FLG膜。研究表明，PVA界面吸附层对于提高薄膜的力学性能起到决定性作用，确保GO/FLG膜可以在高强度错流测试中稳定工作120h，实现86％的脱盐率和96％的阴离子染料脱除率（图1-53）。此外，通过对比试验发现，相对于纯的GO膜，GO/FLG膜具有更好的耐氯性，更适合标准的工业净水中的清洗工艺。相比于GO/DWCNT（双层碳纳米管）膜，GO/FLG膜的水通量较低，而脱盐率更高。
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图1-53 GO/FLG膜的制备和性能测试
（a）～（d）GO/FLG膜的制备示意图；（e）～（j）GO/FLG膜的脱盐、抗氯和染料脱除性能
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