氧化石墨烯（GO）具有两亲性和层状结构，是水相关分子分离技术中最有前途的原子薄膜材料之一。鉴于此，来自日本信州大学的Katsumi Kaneko从分子动力学（MD）模拟、原位X射线衍射（XRD）测量和非原位核磁共振（NMR）测量中研究了GO对水吸附的重要作用。

文章要点：

1) 该研究证实，GO和还原GO模型的MD模拟表明，层间间距的柔性可归因于GO的氧官能团，但超大型GO模型不能很好地解释XRD实验中观察到的GO的溶胀，MD模拟展示了一种由柔性GO片交错堆叠构建的真实GO夹层结构，它可以很好地解释水吸附时的溶胀性质，并且，透射电子显微镜（TEM）观察也支持GO的非规则交错堆叠结构；

2) 此外，该研究表明，在交错堆叠中存在两种不同类型的吸附水分子：与亲水官能团结合的水和“自由”可移动的水，同时，GO的交错堆叠在水吸附的H/D同位素识别以及水分子的高迁移率中起着至关重要的作用。

参考资料：

Futamura, R., Iiyama, T., Ueda, T. et al. Staggered structural dynamic-mediated selective adsorption of H₂O/D₂O on flexible graphene oxide nanosheets. Nat. Commun.(2024).

DOI：10.1038/s41467-024-47838-9

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47838-9