太平洋西北国家实验室的研究人员发现，用紫外线 (UV) 光还原氧化石墨烯 (GO) 膜会改变 GO 表面的氧官能团。这种改变会产生一种不同的类似色谱的分离机制，这种分离机制对电荷而不是尺寸具有选择性。

图片来源：《化学工程杂志》

开发高效、选择性和可扩展的关键材料（包括锂和镁）分离技术对于满足日益增长的清洁能源技术需求和缓解国内供应链挑战至关重要。GO 膜已显示出根据尺寸从混合溶液中分离离子的潜力。

虽然之前的研究使用 GO 膜进行基于尺寸的分离，但紫外线减少通过改变分离机制扩大了 GO 膜的潜在用途。这种修改方法允许研究人员通过一种不使用刺激性或特殊化学品的简单方法来调整 GO 膜的功能。

较大的双电荷阳离子（例如钙）穿过膜的速度比较小的单电荷阳离子（例如锂）快。较小的锂阳离子穿过 UV-rGO 膜的速度比较大的阳离子（例如钙和镁）慢，导致这些代表性阳离子之间的分离选择性提高 3 至 4 倍。

紫外线照射选择性地从 GO 基面去除羟基 (-OH) 基团，从而增强金属阳离子与位于 GO 边缘的功能基团之间的相互作用。这导致溶液中自由移动锂的比例与钙阳离子相比较低。

提出了一种类似于色谱法的 UV-rGO 分离机制，强调了 GO 上不同氧基团在控制通过 GO 膜的选择性离子传输方面的关键作用。