有专家预言，随着生态环境的恶化，人类解决水荒的最后途径很可能是对海水的淡化。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，但由于现有技术手段难以将氧化石墨烯膜的层间距精确控制在十分之一纳米的尺度，加之石墨烯膜在水溶液中会发生溶胀导致分离性能严重衰减，石墨烯用于离子筛分和海水淡化仍面临着巨大挑战。
经过研究，设计制备了通过水合离子精密调控层间距的叠层（氧化）石墨烯膜，实现了盐溶液中水分子与不同离子的精确筛分。对于具有最小水合直径的钾离子，科研人员采用经过钾离子溶液浸泡的石墨烯膜阻止水合钾离子进入，有效截留盐溶液中包括钾离子本身在内的所有离子，同时还能保持水分子快速透过，使得盐离子和纯水分别在石墨烯膜的进料侧和渗透侧高效富集。
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