A facile and scalable fabrication procedure for PVDF-PDA/PEI/SiO2 hollow fiber composite ultrafiltration membranes: Integration of co-deposition and cross-linking

超滤(肾) 聚偏氟乙烯 制作 材料科学 戊二醛 接触角 渗透 微滤 纳米颗粒 化学工程 纳米技术 聚合物 复合材料 化学 色谱法 工程类 医学 生物化学 替代医学 病理
作者
Ziteng Feng,Yinglin Wang,Yakai Lin,Lin Wang,Yuanhui Tang,Huanhuan Wu,Hedi Chen,Lixin Yu,Xiao‐Lin Wang
出处
期刊:Results in engineering [Elsevier BV]
卷期号:22: 102055-102055 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.rineng.2024.102055
摘要

Polyvinylidene fluoride (PVDF) membranes, widely used for their stability, face limitations due to the hardly adjustable pore size in nanoscale and inherent hydrophobicity. To address this, we proposed a co-deposition method incorporating dopamine (DA), polyethyleneimine (PEI), and silicon dioxide (SiO2) nanoparticles with glutaraldehyde cross-linking for precise regulation of pore size and hydrophilicity in PVDF hollow fiber membranes. Notably, the pore diameter reduced from 119.0 ± 3.55 nm to 18.4 ± 0.36 nm, while the contact angle decreased from 107.7° to 40.9°. This simultaneous regulation led to a high-performance PDA/PEI/SiO2-PVDF hydrophilic ultrafiltration membrane with a rejection rate exceeding 99% for 20 nm nanoparticles in a long-term simulated separation experiment while achieving a significant protein permeability of 97% in BSA permeation experiments. Additionally, the membrane demonstrated exceptional long-term stability, offering a novel approach for tuning the performance of ultrafiltration/microfiltration membranes.
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