氧化石墨烯等二維材料納米孔膜由于其獨(dú)特的分子篩特性和操作簡(jiǎn)單，在揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)和H₂吸附方面頗受關(guān)注。然而，石墨烯片的團(tuán)聚和低吸附效率卻是一個(gè)大問(wèn)題。

含有二維材料[如氧化石墨烯]的納米多孔無(wú)機(jī)膜現(xiàn)已顯示出高表面積、超輕重量、高吸附能力，在電化學(xué)儲(chǔ)能和水凈化方面研究較多。石墨烯薄片的容易聚集導(dǎo)致氣體(如VOC和H₂)可達(dá)到的表面積明顯減少，分子擴(kuò)散阻力顯著增加，這將降低吸附量。具有分級(jí)微孔和中孔結(jié)構(gòu)的碳球由于其高球狀、高選擇性和高孔隙率，通過(guò)使用粘合劑將這些球體構(gòu)造成膜，但是這些膜力學(xué)不穩(wěn)定，制造成本高以及粘合劑堵塞而形成膜的影響。該研究推測(cè)可以組裝分層的納米孔膜（HNMs）結(jié)構(gòu)，其中碳球可作為有效的“納米孔間隔子”，并通過(guò)擴(kuò)大層間間距顯著改善跨平面的傳質(zhì)，同時(shí)減輕了球的團(tuán)聚和堆積，得到牢固結(jié)合球體的純GO膜。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究測(cè)量發(fā)現(xiàn)：HNM在低濃度VOC環(huán)境中表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能。HNM用于H₂存儲(chǔ)極高的表面積以及分層的微孔為主的結(jié)構(gòu)，使HNM成為極具吸引力的儲(chǔ)氫候選材料。在77k和1.2 bar條件下，HNM對(duì)H₂的最高吸附量為3.3wt%。它的吸附量與其他多孔材料的吸附量相當(dāng)，如活性炭（在77k和1bar時(shí)，吸附量為1.4~1.6wt%；777 K和4MPa時(shí)，為6.6wt%)和MOFs(777 K和1bar時(shí)，吸附量為0.7~2.5wt%)

制備的HNMs具有可循環(huán)性和高吸附性能，再加上經(jīng)濟(jì)性，耐用性和易結(jié)垢性，證實(shí)了該膜的經(jīng)濟(jì)有效利用。與商業(yè)活性炭等相比，任然具有較高的吸附性能和儲(chǔ)氫性能，在環(huán)境和能源領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。