氧化石墨烯等二维材料的纳米孔膜因其独特的分子筛分性能和操作简单，在挥发性有机化合物(VOCs)和H2吸附方面引起了广泛关注。然而，石墨烯薄片的团聚和低效率仍然具有挑战性。因此，斯坦福大学崔屹教授等人设计了分层纳米多孔膜(HNMs)，这是一种由碳球和氧化石墨烯组成的纳米复合材料。分级碳球的制备遵循默里定律，使用化学活化结合微波加热，起到间隔和吸附剂的作用。分级碳球防止了氧化石墨烯的团聚，氧化石墨烯薄片物理分散，保证了结构的稳定性。所得HNMs中含有以超微孔和介孔组合为主的微孔，在200 ppmv条件下，VOCs/H2的吸附量分别达到235和352 mg/g，3.3重量% (77 K和1.2 bar)。该工作极大地扩展了HNMs在环境和能源领域的应用潜力。相关研究以“Designing hierarchical nanoporous membranes for highly efficient gas adsorption and storage”为题目，发表在Science Advances上。DOI: 10.1126/sciadv.abb0694

　　图GO膜、碳球膜和HNMs膜的示意图比较