Degradation of Polyamide Membranes Exposed to Chlorine: An Impedance Spectroscopy Study

化学 介电谱 聚酰胺 化学分解 无机化学 酰胺 离解(化学) 分解 有机化学 电化学 物理化学 电极 生物化学
作者
Mikhail Stolov,Viatcheslav Freger
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:53 (5): 2618-2625 被引量:75
标识
DOI:10.1021/acs.est.8b04790
摘要

Polyamide is the key material in modern membrane desalination; however, its well-known and incompletely understood drawback is its low tolerance to chlorine, the most efficient in-line disinfectant. Here we report a first investigation of the mechanism and kinetics of chlorine attack using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) that directly probes changes in ion permeation upon chlorination at different pH values, focusing on its early stages and low chlorine concentrations (15–197 ppm). EIS results partly conform to an established two-stage mechanism that proceeds as N-chlorination followed by either C-chlorination in acidic conditions or amide bond scission in alkaline conditions. However, early time kinetics in acidic conditions shows inconsistencies with this model, explained by possible effects of direct ring chlorination and finite polymer relaxation rates. The findings indicate that (a) N-chlorination reduces membrane polarity and ion permeability, while C-chlorination has an opposite effect; (b) chlorination in acidic conditions must involve other reactions, such as direct ring chlorination, in addition to N-chlorination and Orton rearrangement; and (c) the ultimate chemical transformations (C-chlorination or amide bond scission) result in an irreversible increase in membrane polarity and loss of ion rejection. The results highlight the potential of EIS as a powerful and sensitive tool for studying chemical degradation of ion-selective materials that may assist in developing new chlorine-resistant membranes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Tosced完成签到,获得积分10
刚刚
miao3718完成签到 ,获得积分10
1秒前
在水一方应助锂享生活采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
大个应助zybbb采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
wanghao婷发布了新的文献求助30
5秒前
6秒前
7秒前
wanci应助OU采纳,获得10
7秒前
雾岛看海完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
明快完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
朱先生完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
乐乐应助金博洋采纳,获得10
11秒前
11秒前
卡布奇诺应助Bonnie采纳,获得10
12秒前
yy发布了新的文献求助10
12秒前
风趣之云发布了新的文献求助10
13秒前
GongJuan完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
朱先生发布了新的文献求助10
14秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
avalanche应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
zybbb发布了新的文献求助10
14秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Orange应助ASDq采纳,获得10
14秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5424904
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4539183
关于积分的说明 14165914
捐赠科研通 4456291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2444084
邀请新用户注册赠送积分活动 1435170
关于科研通互助平台的介绍 1412492