水和離子在納米通道中的傳輸對于生物系統(tǒng)中的膜技術(shù)研究至關(guān)重要。二維材料，尤其是氧化石墨烯(GO)，作為最常用的起始材料，是開發(fā)合成膜的理想選擇。然而，GO膜在高壓過濾過程中如何在保持水通量的同時(shí)有效排斥小離子，仍然是一個(gè)問題。

安徽理工大學(xué)的劉泉和華東理工大學(xué)的梁珊珊等研究本文提出了一種新型的“陽離子識別”效應(yīng)，通過在還原石墨烯氧化物(rGO)膜的納米通道中引入離子液體來增強(qiáng)脫鹽性能。所得到的IL插層rGO (IL-rGO)膜在長時(shí)間暴露于酸性和堿性條件下仍能保持顯著的穩(wěn)定性，沒有出現(xiàn)損壞或分層，同時(shí)保持約32.0 L m^?2 h^?1 bar^?1的超高水通量和較高的Na₂SO₄拒絕率。密度泛函理論計(jì)算表明，IL-rGO納米通道對陽離子(Na⁺或K⁺)具有不同的排斥效應(yīng)，同時(shí)對水分子產(chǎn)生吸引效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了“陽離子識別”效應(yīng)。總體而言，本研究為開發(fā)先進(jìn)的二維納米通道提供了理論基礎(chǔ)，有望為應(yīng)對淡水短缺問題提供解決方案。