水污染处理和海水纯化一直以来都是人们关注的焦点，这些领域的发展对可持续发展具有重要意义。在水分离的各类工艺中，基于膜分离的水处理工艺同时具备了节能和可持续发展的优点，其中基于二维（2D）材料组装的过滤膜，目前就已经被在应用于海水脱盐的试验中，且水分离效果已得到了有效证明。然而，大多数物质往往在水合状态下膨胀或分解，这使得精确的离子或分子筛选成为进一步发展这类技术的一大挑战。
鉴于此，来自德国马普所胶体与界面研究所的Markus Antonietti等人开发了一种可以使用铝聚阳离子作为柱来激活化学稳定性强的2D碳氮化物膜，从而将氮化碳定位为一个新兴的2D膜材料构件库，用于水处理工艺。
文章要点：
1) 该研究开发的2D碳氮化物膜，可以调节共轭骨架的层间间距，并以非共价相互作用同时提供良好的互连层状结构，这与常规碳氮化物膜中的随机堆叠图案有着明显的区别；
2) 此外，保形填充膜具有一大特点，即具有适应性的亚纳米通道和结构完整性，从而具备优异的抗溶胀性，且可调节的传输通道打破了渗透选择性权衡限制，实现了高盐排异率（>99.5%）和水通量（6 L·m−2·h−1） ，以及在酸性和碱性环境中实现水门控的可调渗透行为。
参考资料：
Wang, Y., Lian, T., Tarakina, N.V. et al. Lamellar carbon nitride membrane for enhanced ion sieving and water desalination. Nat Commun 13, 7339 (2022).
DOI: 10.1038/s41467-022-35120-9
https://doi.org/10.1038/s41467-022-35120-9
