纳滤（Nanofiltration）是一种高效节能的膜分离工艺，可有效地去除多价离子和有机化合物，在水处理、制药和食品工业中有巨大的前景。通常纳滤膜具有0.5-5 nm范围内的纳米孔，可以实现200-1000 Da的标称分子量截止值。石墨烯（Graphene）是一种二维（2D）材料，具有良好的柔韧性、较大的表面积、优异的导电性等优点，而由其组成的氧化石墨烯（graphene oxide, GO）具有水迁移和高效分子筛的特点。然而，GO纳米片极为亲水，导致GO膜在水环境中无法控制膨胀和稳定性差。

近日，华东理工大学龙东辉教授和牛波博士（通讯作者）等人报道了一种通用且简便的胶体合成策略，并利用该策略制备了用于纳滤膜（Nanofiltration）的超细金属氧化物/rGO纳米复合材料。该合成基于利用氧化石墨烯（GO）表面上的氧官能团作为快速异相成核的优先位点，导致在还原氧化石墨烯（rGO）表面形成亚3 nm尺寸、单分散以及高密度负载的金属氧化物纳米颗粒。该合成策略对于锚定各种金属氧化物纳米颗粒（ZnO、CoO、CuO、Fe₂O₃、Nb₂O₅、La₂O₃和MoO₃等）以及金属硫化物（ZnS、MoS₂纳米颗粒等）具有高度的通用性。

综上所述，作者展示了一种通用且简便的策略，可以通过用于纳米过滤的异质成核和生长过程合成超细金属氧化物/rGO纳米复合材料。合成的关键是利用GO上的氧官能团，它们通过静电吸引对Zn²⁺具有结合能力，并且按顺序触发异相成核。该合成的另一个重要优点是通过这些超细金属氧化物纳米颗粒的均匀粘附，有效抑制了所制备的rGO纳米片的起皱和堆叠。

这些金属氧化物纳米颗粒的粘附不仅导致rGO纳米片的物理分离，而且还形成用于膜湿法处理的稳定分散体。水分子可以很容易地穿过纳米颗粒之间的狭窄空间，而大分子染料会根据它们的大小和形状被选择性地排斥。此外，通过使用不同尺寸和负载量的金属氧化物纳米颗粒，膜微结构可以垂直和横向翻转，扩展了其在水处理、溶剂脱水和有机物筛分等按需应用中的巨大潜力。

General synthesis of ultrafine metal oxide/reduced graphene oxide nanocomposites for ultrahigh-flux nanofiltration membrane.Nature Communications, 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-28180-4.