Multi-layer structure toward simultaneous enhancement of forward osmosis membrane separation performance and anti-biofouling property

生物污染 正渗透 材料科学 浓差极化 化学工程 碳纳米管 图层(电子) 纳米复合材料 纳米技术 基质(水族馆) 膜结构 反渗透 化学 生物化学 海洋学 地质学 工程类
作者
Pengfei Sun,Pulak Sarkar,Eun-Tae Yun,Jeong Hoon Lee,Chuyang Y. Tang,Hee‐Deung Park
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:683: 121804-121804 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.121804
摘要

Biofouling is a critical issue in membrane-based water-treatment processes because the feed solution retains microorganisms despite rigorous pretreatment. The forward osmosis (FO) process has a drawback of severe biofouling tendency when the active layer faces the draw solution. Here, we fabricated a thin-film nanocomposite membrane with a multilayer structure consisting of an MXene/carbon nanotubes (MXene/CNT) interlayer and a CNT back layer (TFNi-CNT). The interlayer structure significantly enhanced the membrane separation performance whereas the CNT back layer did not significantly hamper the performance. The biofilm formed on the CNT back layer surface was reduced by approximately 90% compared to that on the pristine substrate, indicating that the CNT back layer has superior antibiofilm properties. The water flux of the TFNi-CNT membrane was well-maintained (approximately 46%) and reversibly recovered through facile physical flushing, even after four dynamic biofouling cycles, whereas that of the pristine membrane was reduced to approximately 10%. These results indicated that the TFNi-CNT membrane possesses excellent resistance to biofouling. The CNT layer acts as a barrier that effectively prevents bacteria from entering the inner porous substrate, thus alleviating the detrimental biofilm-enhanced internal concentration polarization. This study provides new insights into the rational design and fabrication of FO membranes to mitigate biofouling.
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
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
lj发布了新的文献求助10
1秒前
laoli2022完成签到,获得积分10
1秒前
Z123完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
4秒前
暮成雪发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
7秒前
完美世界应助西达苯胺采纳,获得10
8秒前
8秒前
满意函发布了新的文献求助10
9秒前
可爱的香菱完成签到,获得积分20
9秒前
在水一方应助北海未暖采纳,获得10
11秒前
13秒前
云起龙都发布了新的文献求助10
14秒前
紫色的云完成签到,获得积分10
14秒前
隐形曼青应助河北采纳,获得10
15秒前
17秒前
隐形曼青应助缓慢的灵枫采纳,获得10
19秒前
解剖六楼那小哥完成签到 ,获得积分10
19秒前
cocolu应助shanhe007采纳,获得10
19秒前
20秒前
dops发布了新的文献求助10
21秒前
bodhi完成签到,获得积分10
21秒前
充电宝应助cx采纳,获得10
21秒前
xinghhhe完成签到,获得积分10
24秒前
gulu发布了新的文献求助30
24秒前
YixiZhang完成签到,获得积分10
24秒前
李爱国应助隐形的雪碧采纳,获得10
24秒前
25秒前
jack潘完成签到,获得积分10
25秒前
任小萱完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
26秒前
aidiresi发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
西西完成签到,获得积分10
31秒前
清爽的斓关注了科研通微信公众号
32秒前
32秒前
opus17完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
Evolution 2024
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 回忆录 2000
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
Formation of interface waves in dependence of the explosive welding parameters 550
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3003781
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2663056
关于积分的说明 7216006
捐赠科研通 2299067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1219309
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 594418
版权声明 593089