通過水合離子精密調(diào)控層間距的疊層（氧化）石墨烯膜，實(shí)現(xiàn)了鹽溶液中水分子與不同離子的精確篩分。對(duì)于具有最小水合直徑的鉀離子，科研人員采用經(jīng)過鉀離子溶液浸泡的石墨烯膜阻止水合鉀離子進(jìn)入，有效截留鹽溶液中包括鉀離子本身在內(nèi)的所有離子，同時(shí)還能保持水分子快速透過，使得鹽離子和純水分別在石墨烯膜的進(jìn)料側(cè)和滲透?jìng)?cè)高效富集。

 

石墨烯由單層六邊形晶體狀的碳原子組成，延展性和導(dǎo)電性極好，是最受矚目的未來(lái)世界新材料之一。但是，現(xiàn)有的生產(chǎn)方法（例如化學(xué)氣相沉積法）不僅成本高昂，且產(chǎn)量很少，石墨烯篩網(wǎng)的批量生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用幾乎是一件遙不可及的事。奈爾博士的團(tuán)隊(duì)發(fā)布文章中，展示了如何透過使用氧化石墨烯來(lái)控制成本，進(jìn)而解決這一難題。

 

聯(lián)合國(guó)預(yù)計(jì)到 2025 年全世界 14% 的人將面臨淡水資源缺少的問題。隨著氣候變化，城市水供應(yīng)量將會(huì)不斷下降。發(fā)達(dá)的現(xiàn)代國(guó)家紛紛加強(qiáng)海水淡化設(shè)備的研發(fā)。

 

石墨烯純水設(shè)備運(yùn)用到了草莓種植當(dāng)中，不僅可以自動(dòng)調(diào)節(jié)土壤酸堿度，及時(shí)補(bǔ)充草莓生長(zhǎng)所需的微量元素，還能將自來(lái)水過濾為純凈水，這些喝純凈水長(zhǎng)大的草莓都能達(dá)到有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)。

灌溉用水是引進(jìn)石墨烯純水再經(jīng)凈化設(shè)備處理過的，草莓喝的水經(jīng)過6層反滲透膜過濾，比人們喝的礦泉水潔凈度都要高。

 

以色列、荷蘭、日本、韓國(guó)等國(guó)先后在西紅柿、盆栽蔬菜基、椰糠栽培番茄、空中草莓、無(wú)土栽培種中應(yīng)用石墨烯凈水純水反滲透設(shè)備實(shí)現(xiàn)綠色、新穎、健康、無(wú)公害的特點(diǎn)，使得無(wú)土栽培成為農(nóng)業(yè)的高端技術(shù)，也使無(wú)土栽培市場(chǎng)前景廣大。

 

石墨烯海水淡化設(shè)備配備了光吸收率極高的二維納米材料，光熱轉(zhuǎn)化效率可達(dá)90%以上。石墨烯海水淡化，淡水凈化，通過氧化石墨烯新型光熱材料、材料表面超親水性設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)海水淡化系統(tǒng)光熱水蒸發(fā)率85%，產(chǎn)品通過光熱蒸發(fā)-冷凝的技術(shù)原理（光-蒸餾）淡化海水，可高效脫除海水中的鹽分、重金屬污染物、固體懸浮物和細(xì)菌等，產(chǎn)水水質(zhì)高，且適用于海水、鹽鹵水、河水等多種水源。產(chǎn)品使用高強(qiáng)度的柔性薄膜材料生產(chǎn)，具有可充放氣的結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)體積小，方便運(yùn)輸攜帶。便攜式海水淡化設(shè)備可為出海漁民、遠(yuǎn)洋輪船船員、野外作業(yè)人員、戶外旅行者、軍隊(duì)等提供淡水保障，是淡水供應(yīng)短缺的情況下保障生命安全的一道堅(jiān)固防線。