氧化石墨烯是2D材料中的后起之秀，但是它与液态水的相互作用仍然是一个根本性的开放性问题：在原子尺度上的实验表征很困难，并且传统方法的建模无法正确描述化学反应性。在这里，我们通过对液态水中氧化石墨烯(GO)进行了第一原理分子模拟，弥合了简单计算模型与复杂实验系统之间的鸿沟。我们构建了化学上精确的GO模型，并研究了它们在水中的行为，结果表明含氧官能团（羟基和环氧化物）优先聚集在氧化石墨烯层上。我们证明了GO在水中的特殊性质，即亲水性和快速水动力学的不寻常结合。最后，我们证明GO在水中具有化学活性，其平均负电荷约为10mCm⁻²。从头开始的建模凸显了GO结构作为海水淡化和水净化在创新膜应用领域的独特性。
 
 Fig. 1研究氧化石墨烯的模型。
 
 
Fig. 2 氧化石墨烯的结构性质。
 
Fig. 3 快照来自分子动力学模拟。
 
 
Fig. 4 氧化石墨烯的自发脱水。
 
 
Fig. 5 液态水中氧化石墨烯的动力学。
 
      相关研究成果于2020年由法国高等师范学院Marie-Laure Bocquet课题组，发表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-15381-y)上。原文：Structure and chemistry of graphene oxide in liquid water from first principles