不同尺寸氧化石墨烯纳米片能够控制水处理的选择性和渗透性能。
氧化石墨烯（GO）纳米片的横向尺寸在控制材料的微观结构和性能方面起着重要作用，小尺寸和大尺寸的GO纳米片都有各自的优点。
小尺寸的GO纳米片具有优异的电催化活性，良好的分散性和生物相容性，适合传感和生物应用。
大尺寸的GO纳米片有利于构建二维分层结构，可以减少层间接触，进而具有更好的机械性能。GO纳米片的横向尺寸决定了横纵比，从而决定了纳米片的组装行为。
之前对于石墨烯和其它二维材料的研究表明，大纵横比的纳米片将会导致更规则的层间空间，从而可以在不损失通量的前提下，获得更高的截留率。
目前已经提出了几种可以控制GO纳米片层尺寸大小的方法。由于离心分离的步骤相对简单操作，由此原理发展而来的密度梯度离心法也常应用于分离不同尺寸的GO纳米片。
孙等人利用化学氧化后的密度梯度离心法分离不同尺寸的GO。虽然，此方法具有除杂的功能，可以除去GO原料中的杂质。
但是，离心管尺寸小，且使用专用梯度介质也限制了所需尺寸GO片材的大规模生产，并且此方法只能对小尺寸(<1μm)的GO纳米片进行分级。
罗等人利用结晶石墨纳米纤维通过化学剥离方法来合成尺寸均匀的GO纳米片。纳米纤维通过改良Hummer's方法中的预氧化步骤氧化，然后用酸-丙酮洗涤程序净化。
在不同的氧化时间下可以得到不同尺寸的GO纳米片。但是石墨纳米纤维在使用过程中的经济成本问题，是阻碍该方法扩大化实验的重要一步。
王等人发现pH对GO的沉积作用与纳米片尺寸的大小有关。因此，通过调节GO分散液的pH值，可以很容易地实现GO纳米片的尺寸分级。
pH尺寸分级的原理是通过外界调控分散液的pH值，增加氢离子的含量，抑制GO表面羧酸基团的电离。
尺寸大的GO对于氢离子更为敏感，所以大尺寸的GO纳米片会沉积在底部，由此就可以达到分离的目的。但是该方法在使用过程中也面临着产量无法提高的问题，因此仍然需要改进。
张等人基于改进的Hummers方法，证明了一种制备均匀GO纳米片的简便、高收率的方法。在该项研究中，通过反复使用KMnO4-H2SO4将大尺寸的GO纳米片切割成横向尺寸小于50nm的超小GO纳米片。
GO的物理化学性质也受到GO纳米片大小的强烈影响。徐等人发现当相对湿度从20%变为50%时，尺寸为0.9μm的GOM可以吸收22wt.%的水；当相对湿度从100%变为23%时，GOM可以产生高达90MPa的收缩应力。
因此他们将尺寸为0.9μm的GO与还原GO进行复合，获得厚度为2.3μm的复合膜。当相对湿度从75%变为32%时，该复合膜展现出高曲率(约19.1cm-1)和高弯曲率(4.4cm-1s-1)。
林等人发现大尺寸的GO纳米片可以对GO膜的电导率和机械性能产生巨大的影响。研究结果发现，面积为272.2μm2的超大尺寸GO的导电性是面积为1.1μm2小尺寸GO的3-6倍，同时杨氏模量和抗拉伸强度同样也显著提高。
横向尺寸是GO的一个重要物理特征，其定义为GO纳米片的平均最大对角线距离。横向尺寸对于GO纳米材料在生物和自然环境中的毒性和表面活性具有重要意义。
GO的细胞毒性在多种细胞体系中进行过研究，他们的毒性在一定程度上取决于剂量、暴露时间和片层尺寸的大小。
刘等人和孙等人用聚乙二醇将小尺寸的GO纳米片功能化，构成复合膜，发现该复合膜可以通过简单的吸附就与芳香族药物产生很强的非共价结合，具有生物应用前景，同时还发现复合膜可以溶于缓冲液和血清中并且无团聚。
在可见光和红外区域还发现了聚乙二醇功能化的GO纳米片，因此，小尺寸的GO纳米片还可以用于小背景的近红外活细胞成像。
Williams等人通过经典分子动力学模拟量化了膜层间距离分布、水连通性以及水与氧含量的扩散率的变化。
研究表明，通过分别调控片状氧含量和膜含水量，可以实现对GOM溶胀的控制。除此之外，张等人发现GO纳米片的大小对温度具有依赖性并且与水通量的大小呈负相关，以最小尺寸和高氧含量制备的GO膜的通量最大。
氧化石墨烯量子点(GOQDs)继承了GO单层sp2碳原子结构和亲水基团，其横向尺寸小于100nm，在膜制备中具有广阔的前景。
王等人在研究中，通过将GOQD与海藻酸钠基质混合制备了一种用于乙醇脱水的新型纳米复合膜。
与微型GO片相比，平均横向尺寸约为3.9nm的GOQD为水分子穿透膜提供了额外的更短、更曲折的传输途径。
杨等人用尺寸为10-20μm的纳米片制成超薄的GOM，厚度可以低至~10μm。该GOM在不改变GO原始筛分特性的情况下，具有高水通量和有机溶剂渗透率。
这些研究通过调控GO纳米片的尺寸大小对水处理的选择性和渗透性能进行了调控，不仅有助于了解具有亚纳米层间距离GOM的结构和运输特性，还可以进一步提高GOM在水分离应用中的性能。
