石墨烯是一种单层sp²杂化碳同素异形体，对除氢以外的各类原子实体均表现出不可渗透性，缺陷的引入可实现对特定气体的选择性渗透，但对卤化物渗透的精确实验观测仍是空白。德国维尔茨堡大学Frank Würthner研究团队首次在石墨烯中制造出一种缺陷，这种缺陷允许卤化物离子通过，将在海水淡化、传感监测等方面展现出巨大应用潜力。

研究团队利用自聚集的超分子原理，构建了一个结构稳定的双层纳米石墨烯，具有精确原子级单个苯大小的孔，直径为1.4 Å，任何被困在双层纳米石墨烯空腔内的卤化物都必须通过单个苯孔渗透。实验揭示了氟化物、氯化物和溴化物通过单个苯孔的渗透性，但碘化物无法渗透通过。氯化物在单层纳米石墨烯上展现出高渗透性，且在双层纳米石墨烯中能实现对卤化物的选择性。这些发现为利用石墨烯中单苯缺陷开发人工卤化物受体、制造过滤膜以及进一步构建多层人工氯化物通道提供了希望。下一步，研究团队将构建更大的纳米石墨烯堆叠结构，利用这些堆叠结构来研究离子的流动，类似生物离子通道中的流动过程。

双层纳米石墨烯中单个苯缺陷吸收和结合氯离子（绿色）

上述研究工作发表在Nature（文章标题：Bilayer nanographene reveals halide permeation through a benzene hole）。

信息来源：先进制造与新材料情报研究

氧化石墨烯：

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。