氧化石墨烯多層膜(GOM)與現今主流的基於膜材料的方法和技術相兼容，而且在材料的可擴展性，化學及物理性質的穩定性等方面顯示出極大的優勢。因此，關於她的研究吸引了來自諸如水純化及脫鹽，化學傳感與分離，能量轉換與存儲等領域科研人員的廣泛關注。原生的和經化學修飾的GOM可以有效地過濾小分子染料和納米粒子，但是對於小得多的，水合尺寸在9 以下的無機鹽離子卻顯得無能為力。為了實現更為精確的離子篩分，科研人員提出了一系列策略，例如毛細壓縮 [Science 2013, 341, 534]、部分還原 [Nat. Commun. 2014, 5, 4843]、以及陽離子摻雜 [Nature 2017, 550, 380]，將GO片層之間的距離壓縮至僅有幾個 。這些策略對於實現離子篩分無疑是有效的，然而，這樣做的一大弊端，就是這些經物理或化學方法壓縮了層間距的 GOM，大大損失了水通量(-2h-1bar-1, Nat. Nanotechnol. 2017, 12, 546)，使得它們離作為新一代的海水淡化和水處理材料還有很遠的距離。
最近，由中國科學院理化技術研究所，郭維(http://www.escience.cn/people/guowei/index.html) 所領導的科研團隊提出了一種基於電場誘導的非尺寸選擇的離子篩分效應，可以在不壓縮層間距的前提下，實現對 NaCl 等無機鹽離子超過97.0%的脫除率，和高達1529 Lm-2h-1bar-1的水通量 (如圖)。他們將這一基於具有平面電荷異質結構的氧化石墨烯多層膜 (planar heterogeneous graphene oxide membranes, PHGOM)，和倒T字型抽水模式的方法稱為，平面異質界面脫鹽 (Planar Heterogeneous Interface Desalination)，即，電場誘導的脫鹽只發生在異質結面上。相關論文在線發表於Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.201903954)上。
本文的要點包括：
1. 具有平面異質結構的二維層狀材料的製備。作者採用了一種非傳統的真空抽濾二維材料膠體溶液的方法，稱為雙流體(或多流體)抽濾。他們用隔板將抽濾容器隔成兩個(或多個)腔室，但仍保持底部的連通，從而可以同時抽濾兩種(或多種)不同的二維膠體溶液。抽濾成的樣品呈現側向連接的多層膜結構。這種製備方法也很容易直接擴展到其他二維材料家族。
2. 平面異質界面脫鹽與傳統的脫鹽方法有本質不同。在這種倒T字型的抽水模式中，原溶液從膜的側向吸入，淡水從異質結面處，垂直的方向抽出。而傳統的膜技術方法，過濾前後的流體均從膜的垂直方向抽出。作者認為這種方法是一種更為高效的抽水方式，並且用實驗結果和分子動力學模擬證明了他們的觀點。
3. 與現有的無機、有機、以及生物膜材料相比，本文所報導的PHGOM可以在保持近乎完美脫鹽率的前提下，實現非常高的水通量。比現有主流的高分子反滲透膜和混合基質膜(-2h-1bar-1)高了超過兩個數量級，甚至超過生物水通道蛋白複合膜(~600 Lm-2h-1bar-1)和單層多孔石墨烯膜 (~250 L m-2h-1bar-1)。
4. 脫鹽裝置的工作壓力最低僅需 0.4 bar，遠低於現有反滲透體系所需要的工作壓力。一個成年人用肺部產生的負壓即可通過裝置吸取淡水。因此，作者認為該方法更適合用於構建面向個人的，低能耗，可攜式淡水汲取裝置。