地球上，人类能使用的淡水含量为2.5%，剩余97.5%则是海水或咸水，而全球绝大部分国家则是严重缺水的，如何解决水资源问题成为国家和地区的头号难题。如果海水淡化得到规模化实现，将海水过滤直接转为饮用水，那么生活饮水和工业用水问题能得到有效解决。众所周知，通过蒸馏方法从大海中提取淡水耗时耗力，不能进行大规模生产。因此科学家们做出其它尝试，发现石墨烯薄膜在这方面则大有可为。

新型海水淡化方式   

此前的理论计算证明，相比传统海水淡化膜，石墨烯制成的单层纳米孔二维薄膜具有超高的选择性分离效率。石墨烯过滤海水的机器其原理是把一片石墨烯打上许多小孔，其粗细只允许水分子通过，但是却可以将钠离子和氯离子过滤掉，对于石墨烯海水淡化膜目前分为两类：

一、石墨烯单层纳米孔二维薄膜

　　由袁荃和段镶锋等人组成的研究团队研究发现，采用石墨烯纳米筛和碳纳米管相结合的方法，可以制备出二元结构的石墨烯薄膜。此前的理论计算证明，相比传统的海水淡化膜，石墨烯制成的单层纳米孔二维薄膜具有超高的选择性分离效率，兼具有一定的机械强度。这种薄膜不需要聚合物支撑就结实耐用，并兼具多种渗透效率优点，为石墨烯应用于海水淡化打开了一条新的思路。

二、氧化石墨烯膜

　　另外一类是诺贝尔物理学奖得主、曼彻斯特大学教授Andre Geim团队研究的氧化石墨烯膜。实验结果发现，不管是哪一种海水，经过氧化石墨烯薄膜时，水流速度都非常快，且可以非常精确地把盐分都过滤出来。当其应用在海水淡化中时，只要进行一定的加压，过滤出来的海水甚至可以直接饮用。

此外，石墨烯海水淡化膜相较于目前商用的三乙酸纤维素淡化膜，新型石墨烯薄膜的水渗透率提高了数倍，抗污染能力更强。而且由于不受内部浓差极化效应制约，薄膜在高浓度盐环境下仍然可以保持较高的水渗透率。

未来发展前景　　

有专家预言，随着生态环境的恶化，人类解决水荒的途径很可能是对海水的淡化。海水淡化也是人类追求了几百年的梦想，但是海水淡化受技术和成本制约仍未得到广泛应用。全球海水淡化技术超过20余种，主要分为蒸馏法和膜法两大类。石墨烯因其独特的二维结构，是构筑高性能分离膜的理想材料，随着石墨烯应用的不断开发，它给海水淡化提供了新的希望。

信息来源：公众号【中国海水淡化与水再利用学会】

氧化石墨烯：

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。

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