Carbon Nanotube Interlayer Enhances Water Permeance and Antifouling Performance of Nanofiltration Membranes: Mechanisms and Experimental Evidence

渗透 纳滤 生物污染 碳纳米管 结垢 材料科学 化学工程 聚酰胺 纳米复合材料 水运 复合材料 纳米技术 环境工程 水流 化学 渗透 环境科学 工程类 生物化学
作者
Li Long,Chenyue Wu,Zhe Yang,Chuyang Y. Tang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (4): 2656-2664 被引量:137
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c07332
摘要

Interlayered thin-film nanocomposite (TFNi) membranes have been shown to achieve enhanced water permeance as a result of the gutter effect. Nevertheless, some studies report impaired separation performance after the inclusion of an interlayer. In this study, we resolve the competing mechanisms of water transport in the transverse direction vs that in the normal direction. To enable easy comparison, carbon nanotube (CNT)-incorporated TFNi membranes with an identical polyamide rejection layer but different interlayer thicknesses were investigated. While increasing the thickness of the CNT interlayer facilitates water transport in the transverse direction (therefore improving the gutter effect), it simultaneously increases its hydraulic resistance in the normal direction. An optimal water permeance of 13.0 ± 0.7 L m-2 h-1 bar-1, which was more than doubled over the control membrane of 6.1 ± 0.7 L m-2 h-1 bar-1, was realized at a moderate interlayer thickness, resulting from the trade-off between these two competing mechanisms. In this study, we demonstrate reduced membrane fouling and improved fouling reversibility for a TFNi membrane over its control without an interlayer, which can be attributed to its more uniform water flux distribution. The fundamental mechanisms revealed in this study lay a solid foundation for the future development of TFNi membranes toward enhanced separation properties and antifouling ability.
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
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
阿鹿462发布了新的文献求助10
刚刚
nine_wan完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
zjz发布了新的文献求助10
1秒前
深情安青应助橡木wll采纳,获得10
1秒前
2秒前
情怀应助phyzb采纳,获得10
2秒前
轻松铸海发布了新的文献求助10
2秒前
myself完成签到,获得积分10
3秒前
xiaomingdoc完成签到 ,获得积分10
3秒前
冬果发布了新的文献求助10
4秒前
霸王龙完成签到,获得积分10
4秒前
整齐的未来完成签到 ,获得积分10
4秒前
神勇的冰姬完成签到,获得积分10
5秒前
行走的土豆完成签到,获得积分10
5秒前
DCVPI发布了新的文献求助20
5秒前
windli发布了新的文献求助10
5秒前
共享精神应助massonia采纳,获得10
6秒前
CDreamY完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
纯真的滑板完成签到,获得积分10
8秒前
LSH970829发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.4应助ccc采纳,获得10
8秒前
8秒前
缘小曌完成签到 ,获得积分10
9秒前
迅速雨琴完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
达尔文1完成签到 ,获得积分10
10秒前
13秒前
十年123发布了新的文献求助10
14秒前
FashionBoy应助Liu +采纳,获得10
15秒前
15秒前
Ava应助不忘初心采纳,获得10
15秒前
所所应助活泼的曼寒采纳,获得10
16秒前
达尔文完成签到 ,获得积分10
17秒前
WuYiHHH发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
seven完成签到,获得积分10
18秒前
共享精神应助YanqiZhang采纳,获得10
18秒前
峰回路转发布了新的文献求助10
19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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6346724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8161496
关于积分的说明 17166399
捐赠科研通 5402921
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861277
邀请新用户注册赠送积分活动 1839108
关于科研通互助平台的介绍 1688493