已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Enhancing Ion Selectivity of Nanofiltration Membranes via Heterogeneous Charge Distribution

纳滤 选择性 离子 渗透 化学 表面电荷 化学工程 电荷密度 膜技术 材料科学 化学物理 渗透 有机化学 生物化学 量子力学 物理 工程类 物理化学 催化作用
作者
Ruiqi Zheng,Shuyi Xu,Shifa Zhong,Xin Tong,Xin Yu,Yangying Zhao,Yongsheng Chen
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:58 (51): 22818-22828 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c08841
摘要

Nanofiltration technology holds significant potential for precisely separating monovalent and multivalent ions, such as lithium (Li) and magnesium (Mg) ions, during lithium extraction from salt lakes. This study bridges a crucial gap in understanding the impact of the membrane spatial charge distribution on ion-selective separation. We developed two types of mixed-charge membranes with similar pore sizes but distinct longitudinal and horizontal distributions of oppositely charged domains. The charge-mosaic membrane, synthesized and utilized for ion fractionation for the first time, achieved an exceptional water permeance of 15.4 LMH/bar and a Li/Mg selectivity of 108, outperforming the majority of published reports. Through comprehensive characterization, mathematical modeling, and machine learning methods, we provide evidence that the spatial charge distribution dominantly determines ion selectivity. The charge-mosaic structure excels by substantially promoting ion selectivity through locally enhanced Donnan effects while remaining unaffected by variations in feedwater concentration. Our findings not only demonstrate the applicability of charge-mosaic membranes to precise nanofiltration but also have profound implications for technologies demanding advanced ion selectivity, including those in the sustainable water treatment and energy storage industries.
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
刚刚
XP完成签到,获得积分10
刚刚
3秒前
明殊完成签到 ,获得积分10
3秒前
充电宝应助xixi采纳,获得10
4秒前
clwlf发布了新的文献求助10
4秒前
境千关注了科研通微信公众号
5秒前
上官若男应助7788采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4应助7788采纳,获得10
5秒前
渡人舟应助7788采纳,获得10
5秒前
彭于晏应助7788采纳,获得10
5秒前
Lucas应助7788采纳,获得30
5秒前
bkagyin应助7788采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2应助7788采纳,获得10
6秒前
小马甲应助7788采纳,获得10
6秒前
希望天下0贩的0应助7788采纳,获得10
6秒前
知安完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
猪脑过载完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
黑白完成签到,获得积分10
9秒前
Hello应助钦钦采纳,获得10
9秒前
oleskarabach发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
whistle完成签到,获得积分10
11秒前
Noah发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
刘丰丰完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
7788完成签到,获得积分10
15秒前
MOJITO完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
星辉的斑斓完成签到 ,获得积分10
18秒前
怡然千琴完成签到 ,获得积分10
19秒前
希望天下0贩的0应助7788采纳,获得10
20秒前
境千发布了新的文献求助10
20秒前
知安发布了新的文献求助10
20秒前
落后听寒完成签到 ,获得积分10
20秒前
冰河完成签到 ,获得积分10
20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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7772067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9314525
关于积分的说明 20339111
捐赠科研通 7357435
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3316879
关于科研通互助平台的介绍 2465370
邀请新用户注册赠送积分活动 2331888