Volatile Sieving Using Architecturally Designed Nanochannel Lamellar Membranes in Membrane Desalination

海水淡化 材料科学 纳米技术 层状结构 化学工程 化学 工程类 复合材料 生物化学
作者
Zhigao Zhu,Xiaohui Wang,Yujun Zhou,Junwen Qi,Yue Yang,Wei Wang,Jiansheng Li
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c15010
摘要

Thermally driven membrane desalination processes have garnered significant interest for their potential in the treatment of hypersaline wastewater. However, achieving high rejection rates for volatiles while maintaining a high water flux remains a considerable challenge. Herein, we propose a thermo-osmosis-evaporation (TOE) system that utilizes molecular intercalation-regulated graphene oxide (GO) as the thermo-osmotic selective permeation layer, positioned on a hydrophobic poly(vinylidene fluoride) fibrous membrane serving as the thermo-evaporation layer. By carefully constructing architectural interlaminar nanochannels of GO membranes via simultaneously confining small molecules to enlarge the interlayer spacing and incorporating polymers within the GO interlayers to create a dense network, the resultant demonstrates a rejection rate of 100% for NaCl and 97.41% for volatile phenylamine, with a water permeance of 63.80 L m-2 h-1 at a temperature difference of 40 °C, outperforming previously reported GO-based membranes. Simulation and calculation results reveal that the polymer network between the GO interlayers facilitates the high-efficiency separation of nonvolatile ions and volatile molecules, while the enlarged channels reduce vapor diffusion resistance. This study provides valuable insights for the design of advanced membranes and serves as inspiration for the continued development of the TOE system for complex hypersaline wastewater treatment.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Hiaoliem完成签到 ,获得积分10
2秒前
Wang发布了新的文献求助10
6秒前
辛慧完成签到,获得积分10
7秒前
科研人完成签到 ,获得积分10
11秒前
nicheng完成签到 ,获得积分0
19秒前
多托郭完成签到 ,获得积分10
20秒前
fanconi完成签到 ,获得积分10
21秒前
lyj完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
慢歌完成签到 ,获得积分10
32秒前
沙漠西瓜皮完成签到 ,获得积分10
51秒前
guyuangyy发布了新的文献求助10
1分钟前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Polymer72应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Polymer72应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
YY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
HCCha完成签到,获得积分10
1分钟前
guyuangyy完成签到,获得积分10
1分钟前
Artin发布了新的文献求助50
1分钟前
饱满烙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
令狐新竹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
杉杉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
宝宝完成签到,获得积分10
1分钟前
宝宝发布了新的文献求助10
1分钟前
埃特纳氏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
swordshine完成签到,获得积分10
1分钟前
科研临床两手抓完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ZhihaoZhu完成签到 ,获得积分10
2分钟前
chemlixy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
稳重母鸡完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小西完成签到 ,获得积分10
2分钟前
t铁核桃1985完成签到 ,获得积分10
2分钟前
TANGLX发布了新的文献求助10
2分钟前
jiangchuansm完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
铁妹儿完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Christina完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1200
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Generative AI in Higher Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3356906
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2980478
关于积分的说明 8694486
捐赠科研通 2662191
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1457642
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 674843
邀请新用户注册赠送积分活动 665807