Novel method for the facile control of molecular weight cut-off (MWCO) of ceramic membranes

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作者
Youngkun Chung,Daeseon Park,Hyojeon Kim,Seung‐Eun Nam,Seoktae Kang
出处
期刊:Water Research [Elsevier BV]
卷期号:215: 118268-118268 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.watres.2022.118268
摘要

This study demonstrates a simple and novel preparation method to prepare ceramic nanofiltration membranes with a precise and tunable molecular weight cut-off (MWCO) by packing variously sized nanoparticles into existing membrane pores. As a result, ceramic membranes with a MWCO from 1000 Da to 10,000 Da were successfully prepared with the narrow distribution of the pore size after the filtration-coating process. In addition, the effective porosity of the ceramic membranes was calculated from the results of the membrane properties by the Hagen-Poiseuille equation which fit within the range of the sphere packing theory from 17.3% to 41.8%. Furthermore, the results of nonlinear curve fitting between the MWCO and the nanoparticle size show a high accuracy, which implies that the MWCO of the ceramic membranes can be predicted using the curve fitting model with variously sized nanoparticles in the filtration-coating process. In conclusion, the novel filtration-coating method enables precise pore control and provides a tunable MWCO to ceramic membranes by preparing various sizes of nanoparticles.
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