一、研究背景：

智能膜与主动分离技术是膜研究的新兴领域，能够在外界刺激下实现分离性能的可逆调控。

二、文章简介：

近日，清华大学深圳国际研究生院苏阳、山东理工大学赵金平、大连理工大学张宁等合作发现，将氧化石墨烯和石墨烯纳米片混合组装为复合膜，可使原本对溶剂刺激无响应的氧化石墨烯和石墨烯膜，转变为对溶剂种类有明确响应、分离性能可切换的智能膜材料。该研究工作发表在Nature Communications上。清华大学深圳国际研究生院2023级博士生李玉欣为该论文第一作者，山东理工大学副教授赵金平和大连理工大学硕士生张健夺为共同第一作者。清华大学深圳国际研究生院副教授苏阳、山东理工大学副教授赵金平以及大连理工大学副教授张宁为论文通讯作者，论文作者还包括清华大学深圳国际研究生院博士生龚新渝等。

三、研究内容：

研究表明，氧化石墨烯膜在水和甲醇中分离性能一致（截留分子量均为319 g mol⁻¹）；石墨烯膜则无明显的分离性能；而氧化石墨烯/石墨烯复合膜在水中的截留分子量与氧化石墨烯膜相同，但在甲醇中则升高至960 g mol⁻¹，且该溶剂响应的分离行为可在水与甲醇之间快速、可逆地切换。研究进一步提出，将该复合膜应用于智能分级分离。通常情况下，含三种分子的溶液需至少两张膜材料才能实现分级分离，而单张氧化石墨烯/石墨烯复合膜仅通过切换溶剂即可调控分离性能，实现对三种分子高效分离。