Ceramic supported composite nanofiltration membrane via a PDA interlayer induced mineralization of TiO2

纳滤 材料科学 化学工程 陶瓷 超滤(肾) 渗透 复合数 接触角 Zeta电位 聚乙二醇 色谱法 复合材料 纳米技术 化学 纳米颗粒 工程类 生物化学
作者
Nengwen Gao,Yan Zhang,Licheng Wang,Xiaoli Wang,Jing Liu,Fujie Liang
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:48 (16): 23697-23705 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2022.05.019
摘要

Inorganic membrane has good stability, which acts as a significant role in water treatment. However, the effective preparation of stable and defect-free nanofiltration membranes on inorganic substrate remains challenge. In this paper, ceramic supported composite nanofiltration membrane (CNM) was prepared by mineralization of TiO2 polymeric sol induced by a polydopamine (PDA) interlayer on ceramic ultrafiltration substrate at low temperature. FESEM analysis shows that a PDA interlayer with a thickness of ∼44 nm and a smooth and dense top layer with a thickness of ∼88 nm are formed. And the construction and chemical changes of the membrane layer are confirmed by XPS and FTIR analyses. The water contact angle and zeta potential characterizations show that the CNM has a hydrophilic surface and a positive charge property. The obtained CNM has a polyethylene glycol (PEG) molecular weight cut-off (MWCO) of 800 Da. The CNM prepared with polymeric sol size less than 10 nm has a higher rejection to divalent salt. At 0.6 MPa, the CaCl2 rejection is 91.5% and the permeation flux is 22.8 L m−2 h−1. In 50 h continuous filtration, the rejection rate changes little. This paper describes a facile and efficient approach for producing stable ceramic supported composite nanofiltration membranes, which has potential applications in water treatment.
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