Microfiber-polymer hydrogel monolith as forward osmosis draw agent

超细纤维 材料科学 肿胀 的 自愈水凝胶 化学工程 复合材料 复合数 整体 渗透 正渗透 高分子化学 化学 反渗透 有机化学 工程类 催化作用 生物化学
作者
Ranwen Ou,Huacheng Zhang,George P. Simon,Huanting Wang
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:510: 426-436 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2016.03.031
摘要

Stimuli-responsive polymer hydrogels have shown great potential for use as draw agent in emerging forward osmosis (FO) technology. The swelling pressure of hydrogel and the effective contact area between FO membrane and hydrogel are key parameters for achieving high water flux. In this work, we have demonstrated that the forward osmosis performance of hydrogels can be significantly improved by producing composite hydrogel monoliths containing thermoplastic polyurethane (TPU) microfibers. The use of monolithic hydrogels and the addition of microfibers enhance water diffusion through the draw agent and sustain high swelling pressure, resulting in improved FO performance. As observed in the sigmoidal swelling curves, the swelling kinetics of microfiber–hydrogel composite (TPU microfiber-poly (NIPAM-co-SA), TPU-PN5S5) is faster than that of pure hydrogel (PN5S5), and the time required for the composite to reach swelling equilibrium decreases significantly; the diffusion exponent of TPU-PN5S5 composite increases from 0.73 to 0.81, indicating that addition of microfibers increases the water diffusion rate. Further studies show that water transports more quickly through the microchannels around TPU microfibers due to their hydrophilicity and capillary forces. The composite monolith was tested as forward osmosis draw agent, and it was found that the 1st hour FO water flux and dewatering flux of TPU-PSA are 1.81 and 3.51 L m−2 h−1, respectively, twice of those for PSA particles alone.

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
刚刚
傲娇醉冬发布了新的文献求助10
1秒前
YBY完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
李健应助钟D摆采纳,获得10
5秒前
xaoi完成签到,获得积分10
6秒前
xnz完成签到,获得积分10
6秒前
CY_seu发布了新的文献求助10
10秒前
大个应助狗十七采纳,获得10
10秒前
ning完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
简单妖妖完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
科研通AI6.2应助傲娇醉冬采纳,获得10
14秒前
14秒前
爆米花应助胡hu采纳,获得10
15秒前
CY_seu完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
蓝蓝的腿毛完成签到 ,获得积分10
17秒前
kelly完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
小王swim完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
英姑应助十音采纳,获得10
18秒前
kamome发布了新的文献求助10
19秒前
蜜糖柚子发布了新的文献求助10
22秒前
mumu完成签到,获得积分10
23秒前
珺晔完成签到,获得积分10
23秒前
Hello应助成就涔雨采纳,获得10
23秒前
Eleven完成签到,获得积分10
24秒前
paws完成签到,获得积分10
24秒前
yy发布了新的文献求助10
25秒前
科研通AI6.1应助美女采纳,获得10
25秒前
25秒前
好运常在完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
上官若男应助yyj采纳,获得10
28秒前
能HJY完成签到,获得积分10
30秒前
635266发布了新的文献求助10
30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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 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 6411580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8230752
关于积分的说明 17467710
捐赠科研通 5464285
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887239
邀请新用户注册赠送积分活动 1863906
关于科研通互助平台的介绍 1702794