2月14日，《科学》在线刊发了华南理工大学前沿软物质学院和电子显微中心教授韩宇团队同合作者最新效果。他们经过研讨展现了经过准确调控二维资猜中的缺点结构，完成高效水/盐（水合离子）别离的可行性。

  该研讨提出了一种高效构筑二维资料亚纳米级孔洞的新战略，不只显着进步了水/离子别离功能，一起提醒了一个风趣的悖论经过精心规划的“缺点”结构，能轻松完成近乎“完美”的水/离子别离。

  二维资料因其极小的厚度，可极大进步分子输运功率，被认为是高功能别离膜的抱负渠道。但是，在二维资料上准确生成用于分子筛分的孔洞，尤其是在大面积规模内完成均匀制备，仍然是资料科学和工程范畴的严重应战。现有办法在孔径操控和孔洞生成功率方面仍存在较大限制。

  虽然晶界等结构缺点通常被视为削弱二维资料功能的坏因，但该研讨标明，经过准确操控二维资料的缺点结构，能够将其转化为高效别离的功能性通道。研讨团队在单层二硫化钼薄膜中，成功引入了很多预先规划的多孔晶界结构，以此来完成了高效的水分子和水合离子别离。

  该研讨选用化学气相堆积办法，精准操控二硫化钼晶粒的取向与尺度，使其在生长过程中构成两种固定的优选取向（互成60角）。这一取向联系生成了多种可猜测的晶界结构，其间8元环（8-MR）结构占主导地位。

  理论核算与试验研讨标明，8-MR孔径（4.2 × 2.4 ）合适水分子快速经过，一起有用阻挠多种水合离子。因而，当这些单层二硫化钼薄膜用于别离膜时，取得的水分子对水合离子的选择性极高，一起水通量大幅度的进步，远超当时最先进的海水淡化膜。相比之下，未经取向操控的二硫化钼仅构成少数8-MR结构，主要由更小且不可渗透的7-MR结构组成，导致水通量下降，水/离子选择性也较低。

  单层二硫化钼的8-MR孔道所体现的“单链水”输运行为与生物水通道蛋白高度类似。但不同于生物膜资料，无机二硫化钼膜更易完成大规模制备（本研讨已完成晶圆级制备），而且可大规模的应用于各种非生物相容性环境。

  该战略有望拓宽至更广泛的应用范畴，如气体别离、催化及其他功能性膜资料，为可持续发展供给新的技能支撑。