石墨中的层间空间对离子和分子（包括质子）是不可渗透的，其可控膨胀将在海水淡化、气体净化、高密度电池等方面得到应用。然而，金属原子嵌入所得的插层化合物在水中不稳定，妨碍了它们在水中的应用。SainiLalita等人通过电化学插层含水KCl离子成功地扩展了石墨层间空间，并研究了KCl与石墨表面的相互作用。其谱学研究为解释器件稳定性的阳离子-π相互作用提供了明确的证据。与未插层石墨相比，水的传导提高了几个数量级。在这些非常少的传输离子中，观察到盐离子之间的水合能依赖的选择性，表现出空间排斥的软球模型，这些发现加深了对原子尺度分子和离子传输的理解。

图1.离子通过插层石墨(ICG)的传输。a.离子传输测量装置示意图。b.ICG的I-V表征，在两个储层中具有相同浓度的NaCl。顶部插图显示了实际的ICG设备。c.HCl和NaCl的ICG电导，ICG在1MNaCl浓度下的电导比体相小约3个数量级。

图2.插层石墨的离子选择性差。a.在浓度梯度下不同浓度KCl的I-V曲线。高浓度一侧(CH)的浓度固定为1M，低浓度侧(CL)的浓度从1M变化到1mM。b.估值的扩散势被绘制为浓度比的函数。红色实线表示与测量数据的最佳拟合。

图3.水通过插层石墨渗透。a.水蒸发装置示意图。b.通过石墨样品的质量损失作为时间的函数进行监测，时间是水蒸发速率的量度（样品面积为3.4mm2）。在12小时的跨度内，未插层石墨样品测得的质量损失很小，而插层石墨样品的质量损失比开孔要大。

图4.通过插层石墨的空间排阻和软球模型的传输。a.浓度为10mM和1M的几种盐的电导。在较低浓度下，所有盐都表现出非常相似的电导率，然而在较高浓度（1M）下，电导随着阳离子脱水合能的增加而降低。b.针对各种盐溶液的HCl传输进行归一化的电导图。这里，阳离子水合能是完全去除离子水合壳所需的能量。盐的电导和脱水合能之间存在一一对应关系。

文献来源：Selectivetransportofwatermoleculesthroughinterlayerspacesingraphite.NatCommun13,().

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