利用氧化石墨烯（GO）制备超薄层状膜，呈砖墙式嵌锁结构，孔道尺寸分布较窄，具有优异的气体分离、液体分离等性能。然而，GO膜亲水性强，膜内仅存在van der Waals力、π-π相互作用和水分子氢键等作用，导致GO膜强度较低，在水溶液中容易溶胀，对一、二价金属离子缺少选择性，从而限制了其实际应用。北京师范大学化学学院贾志谦课题组以系列二元酸、二元醇、二元胺、二元酸/二元胺等为交联剂对GO膜进行交联，通过改变共价交联的位置（GO层间或GO边缘）、交联剂分子大小和侧基等对渗透通道尺寸、结构和性能进行调控，实现对组分的渗析分离。

      研究表明，二元酸交联GO膜属于层间交联，随着二元酸分子链长度增加，GO膜层间距、弹性模量和对无机盐溶液的渗透速率增加，弹性模量可达到空白膜的15.6倍，对无机水合离子表现出尺寸选择性，K⁺/Mg²⁺的选择性达到了6.1以上。二元或多元醇交联氧化石墨烯膜属于GO边缘交联，对于直链二元醇，随二元醇分子链长增加，弹性模量增加。对于丙三醇、新戊二醇和季戊四醇交联膜，疏水性侧基使层间距增大，亲水性侧基有利于促进无机水合离子的渗透。与二元酸交联GO膜相比，二元醇或多元醇交联GO膜的弹性模量、对金属离子的渗透速率和选择性均较低，表明交联键位置对GO膜性能具有重要影响（J. Mater. Chem. A. 2015, 3:405-4412）。二元胺交联膜属于GO层间和边缘同时交联，膜弹性模量随二元胺链长增加存在最大值（J. Membr. Sci. 2016, 520:139-144）。

      二元酸/二元胺交联GO膜属于GO层间和边缘同时交联，弹性模量分别达到未交联膜的1.44和2.33倍。随着二元脂肪胺疏水性常数的增加，交联膜的弹性模量降低，丙二酸/丁二胺交联膜溶涨度仅为空白膜的1/75。二元酸/二元胺交联GO膜对单一盐溶液的渗透与膜的溶胀度有关，在盐溶液中膜溶胀度越大，离子渗透速率越快。混合盐溶液的渗透速率由水合离子半径决定，离子水合半径越小渗透速率越快。丙二酸/丁二胺、己二酸/乙二胺交联GO膜的K⁺/Mg²⁺分离因子分别达到11.76和11.07，是空白GO膜的3.34和3.14倍，表明交联GO膜具有较好的尺寸选择性（Carbon. 2016, 101:290-295；Colloids and Surfaces A， 2016，494: 101-107）。撰写国外专著1章（Graphene in Energy, Healthcare and Environmental Applications. WILEY-Scrivener Publishing LLC, USA, 2019）。