Ultraefficient Li+/Mg2+ separation with MXene/CNT membranes under electric field assistance

分离(统计) 电场 材料科学 化学工程 纳米技术 化学 工程类 计算机科学 物理 生物化学 量子力学 机器学习
作者
Jian Lu,Chenye Dai,Shilong Li,Dong Zou,Yuqing Sun,Wenheng Jing
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:338: 126508-126508 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2024.126508
摘要

Similar physicochemical properties render the separation of Li+/Mg2+ from salt lake brine difficult for two-dimensional (2D) membranes. Herein, ultraefficient Li+/Mg2+ separation was achieved under the influence of an electric field using MXene/carbon nanotube (CNT) membranes developed on tubular ceramic substrates via thermal crosslinking. Crosslinking reactions between CNTs and MXene yielded well–intercalated CNTs between MXene nanosheets, forming antiswelling MXene/CNT membranes (MCMs) (interlayer spacing: 8.04 Å) suitable for Li+/Mg2+ separation. At 2.8 V applied voltage, the MCMs exhibited Li+ flux of 0.0491 mol m−2h−1 and high Li+/Mg2+ selectivity of 54.5, which outperform existing state–of–the–art 2D membranes. Specifically, under a positive electric field, Li+ with a small hydration diameter and low hydration energy permeated through the membrane nanochannels more easily than Mg2+, increasing and decreasing Li+ and Mg2+ flux, respectively. Additionally, Mg2+ retention was enhanced via the complexation of enriched Mg2+ with –OH and –COOH on the membrane surface. The MXene membrane surface was thus reconfigured to be positively charged, inducing effective Mg2+ rejection. This study offers a novel and practical approach for efficiently separating Li+/Mg2+ as well as monovalent/multivalent ions.
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
2秒前
hh完成签到,获得积分20
3秒前
科研通AI2S应助尊敬的夏槐采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.1应助风清扬采纳,获得10
7秒前
ysh完成签到,获得积分10
8秒前
zhou完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
可可完成签到,获得积分10
10秒前
vv完成签到,获得积分10
12秒前
葡萄小伊ovo完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
ldd完成签到,获得积分10
12秒前
张XS完成签到,获得积分10
12秒前
15秒前
xhuang发布了新的文献求助30
15秒前
16秒前
16秒前
Mystic发布了新的文献求助10
17秒前
俭朴的念真完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
星星发布了新的文献求助10
20秒前
lyf发布了新的文献求助10
21秒前
369ninja应助hh采纳,获得10
21秒前
QQ发布了新的文献求助20
22秒前
852应助vanilla采纳,获得10
23秒前
Ya完成签到 ,获得积分10
23秒前
龙江阿祖发布了新的文献求助10
24秒前
29秒前
JOY完成签到 ,获得积分10
29秒前
喜之郎完成签到,获得积分10
30秒前
龙江阿祖完成签到,获得积分10
31秒前
罗映天发布了新的文献求助10
31秒前
太难了发布了新的文献求助20
34秒前
vanilla发布了新的文献求助10
35秒前
明理的帆布鞋完成签到,获得积分10
37秒前
SciGPT应助穆子硕采纳,获得10
37秒前
高兴的天川完成签到 ,获得积分10
41秒前
顷梦完成签到,获得积分10
45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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7047315
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8713111
关于积分的说明 18449210
捐赠科研通 6562153
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3118896
关于科研通互助平台的介绍 2205260
邀请新用户注册赠送积分活动 2094277