A novel concept of hierarchical cation exchange membrane fabricated from commodity precursors through an easily scalable process

电渗析 材料科学 化学工程 制作 涂层 海水淡化 离聚物 离子交换 基质(水族馆) 图层(电子) 溶剂 高分子化学 聚合物 纳米技术 复合材料 有机化学 化学 离子 共聚物 替代医学 病理 地质学 工程类 医学 生物化学 海洋学
作者
Francesco Deboli,Bart Van der Bruggen,Mateusz L. Donten
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:636: 119594-119594 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2021.119594
摘要

Hierarchical cation exchange membranes were fabricated by blade coating and UV crosslinking a thin layer of ionomer on top of a porous substrate, and used for desalination in an ED process. The ionomer layer was obtained by radically reacting a mixture of 4-vinylbenzene sulfonate lithium salt and urethane acrylate oligomers. The resulting membranes reached a performance approaching state-of-the-art materials. They are produced at remarkably lower cost due to the use of precursors common in the coating industry and employing a solvent free easily scalable fabrication process. Functional coatings with different crosslinking degrees and ion exchange capacity were fabricated, and the effect of these properties on the membrane performance was explored. The best conducting membranes, with ASR below 5 Ω cm2, were obtained for highly hydrophilic coatings. The fabrication method allowed to reach IEC values of 1.05 mmol/g at a WU of 109%. The selectivity of the membranes was observed to increase with denser crosslinking and growing IEC of the coating. In ED experiments current efficiency values up to 88.1% were obtained (vs. 91.7%–93.1% for commercial membranes). A solid proof of concept for the use of this type of low-cost material in electrodialysis was established, which opens a viable pathway for scaling up in view of industrial application.

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
丰富蚂蚁完成签到,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
寻道图强应助galioo3000采纳,获得50
1秒前
易水完成签到 ,获得积分10
1秒前
Dalia完成签到,获得积分10
1秒前
Garrett完成签到 ,获得积分10
1秒前
hhhhhh完成签到,获得积分10
2秒前
慕青应助包容的画板采纳,获得10
3秒前
亮山火马完成签到,获得积分10
3秒前
ppc524完成签到,获得积分10
3秒前
铁头霸霸完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
hhhhhh发布了新的文献求助10
5秒前
下雨天发布了新的文献求助10
5秒前
zhang完成签到,获得积分10
5秒前
科研啊科研完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
殷馨完成签到,获得积分10
6秒前
橘里完成签到,获得积分10
6秒前
jinjing完成签到,获得积分10
6秒前
766465完成签到 ,获得积分0
7秒前
Garrett完成签到 ,获得积分10
7秒前
舒服的曼云完成签到,获得积分10
8秒前
不安的小刺猬完成签到,获得积分10
8秒前
简单567完成签到,获得积分10
8秒前
星辰大海应助暗能量采纳,获得10
9秒前
9秒前
醉意阳光发布了新的文献求助10
10秒前
某某某完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
11秒前
张正完成签到,获得积分10
12秒前
zzl完成签到,获得积分10
12秒前
成就的安阳完成签到,获得积分10
13秒前
当归完成签到,获得积分10
13秒前
看不懂发布了新的文献求助10
13秒前
奇犽请爱我完成签到,获得积分10
14秒前
大知闲闲完成签到,获得积分10
14秒前
研友_Z60ObL完成签到,获得积分10
14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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Cummings Otolaryngology Head and Neck Surgery 8th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5765205
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5559522
关于积分的说明 15407703
捐赠科研通 4900027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2636147
邀请新用户注册赠送积分活动 1584368
关于科研通互助平台的介绍 1539610