正文
虽然这种方法也能有效地捕获烟囱尾气中的二氧化碳，亦能在工业界得到广泛应用。但是，在上述几个行业尤其是在远洋运输这种能耗高、空间有限的行业，吸收法就显得不再可行。
要想捕获二氧化碳还可以通过膜分离的方法实现。大约三百年前，科学家第一次发现动物膀胱可以很快地渗透水，而乙醇却渗透得很慢。
当时的人们并不知道，膀胱就是一层膜，它可以选择性地通过一些小的分子（水），从而将大的分子（乙醇）堵在一边。
直到 20 世纪，科学家首次发现可以利用膜将海水中的盐提取出来从而实现海水淡化，直至这时“膜发展”才实现从实验室到工业界的飞跃。后来，膜被广泛用于气体分离等领域。
要实现二氧化碳的分离：首先，膜必须是足够完美的，一点小小的缺陷比如裂纹就能让几乎所有气体不受阻碍地通过；其次，膜要有足够精密的孔洞，以便实现二氧化碳分子（0.33 纳米）和氮气分子（0.364 纳米）的分离。
传统的膜由高分子材料制成，像塑料一样它具有一定的柔韧性，可以组装成紧密卷绕的模具，而且它还具备不错的气体选择性。
然而，高分子膜的热稳定性较差，而且不能很快地透过二氧化碳，想要加快渗透就需要将膜做薄，不过做薄以后又容易带来缺陷。
碳膜、陶瓷膜等无机材料具有优异的稳定性和耐高温特质，但是这些材料天然易碎因此很难加工。如果有一种既薄、又韧、并拥有精密孔洞的材料，那么使用由它制备的膜来分离二氧化碳，将具有非常显著的应用前景，这种材料便是石墨烯。
图 | 石墨烯（来源：https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E7%9F%B3%E5%A2%A8%E7%83%AF#/media/File:Graphen.jpg）
石墨烯，其实就是一个或多个原子层的石墨。单层石墨烯 (0.34 纳米) 可以算得上是厚度的极限。
石墨烯的发现让相关科学家获得了 2010 年诺贝尔物理学奖，获奖的重要依据之一是后来的科学家能将石墨烯大面积地生产出来并开发出实际应用。可见，相比于科学发现，工程放大也至关重要。
尽管石墨烯可被视为一种“完美”的膜材料，但是用它制成的气体分离膜还停留在实验室里，面积大小还比不上一个指甲盖大小。
郝健告诉 DeepTech，完美的石墨烯是不透气的，即使是最小的氦气也无法通过。通过化学气相沉积生长出来的高品质石墨烯存在一些固有缺陷，这些缺陷虽然能让小气体分子透过，但是因为缺陷密度很低导致气体透过速度很慢。而且这些缺陷的大小很难加以调控，所以难以实现的二氧化碳和氮气的精准分离。
此外，化学气相沉积生长出来的石墨烯需要从铜箔上转移下来，常用方法是先在石墨烯表面涂一层高分子支撑层，然后将其漂浮在刻蚀溶液上以便能够将铜刻蚀，接着浮在溶液表面的石墨烯可以用其他基底捞出来，最后再用溶剂将高分子支撑层溶解掉。
这种方法虽然能够转移石墨烯，但是操作复杂、难以大规模制备，并且转移过程中很容易形成缺陷以至于让膜失效。
因此，郝健希望
开发一种能够经济、有效地制备大面积石墨烯气体分离膜的方法，以便让这种“完美”材料从实验室里走出来。
（来源：
Nature Chemical Engineering
）
先后实现 1cm² 到 50cm² 膜面积的跨越
此前，郝健所在团队的同事在石墨烯气体分离膜方面做了不少基础研究工作。“所以，我是站在他们这些巨人的肩膀上继续研究的。”他表示。
