Electrically Conductive PVDF Ultrafiltration Membrane with In Situ Formation of a Ag NP Coating Layer for Perm-Selectivity Enhancement and Fouling Mitigation

超滤(肾) 涂层 选择性 材料科学 结垢 生物污染 化学工程 碳纳米管 色谱法 复合材料 化学 有机化学 工程类 生物化学 催化作用
作者
Xiaofeng Fang,Ruo Li,Ziyi Zhang,Xingran Zhang,Fang Li,Yanbiao Liu
出处
期刊:ACS ES&T water [American Chemical Society]
卷期号:2 (12): 2706-2715 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsestwater.2c00476
摘要

Excellent perm-selectivity and fouling resistance are highly desirable for membrane separation in water treatment. Electrically conductive membranes have been recognized as an effective means for overcoming the permeability–selectivity trade off and enhancing the antifouling capability. However, the facile and controllable fabrication of conductive membranes with good flexibility, high conductivity, and stable separation performance remains a challenge. Herein, a novel conductive poly(vinylidene fluoride) (PVDF) ultrafiltration (UF) membrane with a thin silver nanoparticle (Ag NP) coating layer was developed via nonsolvent phase separation and green in situ reduction methods. Especially, the tannic acid/Fe3+ (TA/Fe) complex and carbon nanotube (CNT) were first blended into a PVDF UF membrane. The thin Ag NP coating layer was then in situ formed and firmly fixed on the membrane with TA to produce a conductive PVDF/TA-Ag composite membrane. The introduced Ag NP coating layer not only narrowed the pore size but also increased the electrical conductivity of the PVDF/TA membrane, which resulted in an enhanced electrostatic repulsion and remarkable humic acid (HA) rejection. The optimal membrane (i.e., PVDF/TA-Ag12) achieved an improved HA solution flux of 265 LMH/bar and an HA rejection of 97% under −2 V applied voltage, which are 2 times and 1.7 times higher than those of the uncharged membrane, respectively. Moreover, the PVDF/TA-Ag12 membrane exhibited a superior antifouling performance under an external electrical field. Meanwhile, the electrochemical reduction of Ag+ to Ag0 on the membrane matrix can effectually avoid the Ag NP leaching, keeping the stability of the separation performance. These findings provide an alternative and cost-effective method for the development of polymer conductive membranes to enhance pollutant rejection and mitigate membrane fouling.
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
神勇大开完成签到 ,获得积分10
4秒前
白薇完成签到 ,获得积分10
4秒前
无奈山雁完成签到 ,获得积分10
7秒前
llhh2024完成签到,获得积分10
8秒前
科研小趴菜完成签到 ,获得积分10
10秒前
朴实雨竹完成签到,获得积分10
10秒前
eric完成签到,获得积分10
13秒前
调皮翅膀完成签到 ,获得积分10
17秒前
20秒前
hyjcnhyj完成签到,获得积分10
21秒前
AA完成签到,获得积分10
23秒前
都要多喝水完成签到,获得积分10
25秒前
时尚的访琴完成签到 ,获得积分10
27秒前
Quieter完成签到,获得积分10
29秒前
兔兔完成签到 ,获得积分10
32秒前
AAA卫生院保洁杨姐完成签到 ,获得积分10
33秒前
科研蛀虫完成签到 ,获得积分10
33秒前
木子完成签到,获得积分10
35秒前
密码学博士完成签到,获得积分10
36秒前
洋溢完成签到,获得积分10
36秒前
HanaTerbush完成签到,获得积分10
37秒前
Blank完成签到 ,获得积分10
37秒前
拓小八完成签到,获得积分0
40秒前
GinaLundhild06完成签到,获得积分10
41秒前
踏实麦片完成签到,获得积分10
46秒前
yunsui完成签到,获得积分10
50秒前
中微子完成签到 ,获得积分10
51秒前
舒心的夜完成签到,获得积分10
54秒前
往昔不过微澜完成签到,获得积分10
54秒前
菜鸟学习完成签到 ,获得积分0
55秒前
张江川完成签到,获得积分10
56秒前
可靠半青完成签到 ,获得积分10
57秒前
小小油完成签到,获得积分10
59秒前
槿曦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
nieyy完成签到,获得积分10
1分钟前
深情安青应助木子采纳,获得10
1分钟前
奇奇怪怪的大鱼完成签到,获得积分10
1分钟前
2316690509完成签到 ,获得积分10
1分钟前
平常的草莓完成签到,获得积分10
1分钟前
yang完成签到 ,获得积分0
1分钟前
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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 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 6497878
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8293853
关于积分的说明 17696327
捐赠科研通 5593700
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917488
邀请新用户注册赠送积分活动 1894415
关于科研通互助平台的介绍 1754891