Electric-field-assisted arrangement of carbon nanotube inside PDMS membrane matrix for efficient bio-ethanol recovery via pervaporation

渗透汽化 材料科学 电场 化学工程 传质 溶剂 碳纳米管 纳米技术 色谱法 化学 渗透 有机化学 生物化学 量子力学 物理 工程类
作者
Xinping He,Yanglei Huang,Mingzhe An,Jiawen Fu,Dongyun Wu,Suitao Qi,Chunhai Yi
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:334: 125952-125952 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2023.125952
摘要

Pervaporation is recognized as an efficient technology for solvent recovery and biorefinery from aqueous solutions. However, due to the low permeability and slow mass transfer of traditional polymeric membranes, pervaporation process is still restricted for practical application. Herein, we prepared electric-field arranged K-MWCNTs/PDMS MMMs to utilize the fast mass transfer property of CNTs surface to achieve high-efficient ethanol recovery via pervaporation. Before served as fillers, MWCNTs-NH2 were first functionalized with silane coupling agent to improve the surface affinity between K-MWCNTs and PDMS matrix. The correlation between electric field property, K-MWCNTs arrangement behavior and ethanol separation performance was thoroughly investigated. Results indicated that electric-field arranged K-MWCNTs/PDMS MMMs presented superior hydrophobicity (contact angle reached 130.5° at 6 wt% K-MWCNTs loading) and lower water swelling degree compared with pure PDMS membranes. By introducing electric field, K-MWCNTs achieved ordered morphology in casting solutions and the final MMMs, which is supposed to generate more mass transfer pathways for small molecules and thus help boost the mass transfer of membranes. When the electric-field parameters were set as10kHz, 1500 V/cm and exposure time maintained around 5 min, the electric-field arranged K-MWCNTs/PDMS MMMs (2 wt% loading, 50 ℃, 6 wt% feed ethanol concentration) could achieve superior and stable ethanol recovery performance with separation factor reaching 11 and total flux increased by ∼ 40 % from 982 g·m−2·h−1 to 1348 g·m−2·h−1 compared with MMMs prepared without electric field. In view of this, we here fabricated a novel electric-field arranged K-MWCNTs/PDMS MMM and provide a facile method in achieving better dispersion of K-MWCNTs in MMMs for high-efficient ethanol recovery.
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
爆米花应助neversay4ever采纳,获得10
3秒前
sdfdzhang完成签到 ,获得积分0
5秒前
ffwwxye完成签到,获得积分10
6秒前
英俊的铭应助背后的网络采纳,获得10
8秒前
兜有米完成签到 ,获得积分10
13秒前
popo6150完成签到 ,获得积分0
14秒前
紫熊发布了新的文献求助10
15秒前
乔凌云完成签到 ,获得积分10
15秒前
许自通完成签到,获得积分10
16秒前
19秒前
yes完成签到 ,获得积分10
20秒前
22秒前
全球免费科研1完成签到,获得积分10
23秒前
202583080239完成签到,获得积分10
23秒前
跳跃的浩阑完成签到 ,获得积分10
23秒前
止戈为武完成签到,获得积分0
24秒前
元靖完成签到,获得积分10
24秒前
望远山完成签到,获得积分10
25秒前
是阿龙呀完成签到 ,获得积分10
25秒前
小雪完成签到,获得积分10
25秒前
想人陪的万言完成签到,获得积分10
26秒前
研友_LpQGjn完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
钟迪完成签到,获得积分10
27秒前
可可布朗尼完成签到,获得积分10
28秒前
Larry1226完成签到,获得积分10
29秒前
wqeqa发布了新的文献求助10
29秒前
干饭选手又困了完成签到 ,获得积分10
31秒前
General完成签到 ,获得积分10
34秒前
能干戎完成签到,获得积分10
35秒前
Present完成签到,获得积分10
37秒前
11完成签到,获得积分10
37秒前
勤奋的秋烟完成签到,获得积分10
38秒前
李洪星完成签到 ,获得积分10
38秒前
43秒前
www完成签到 ,获得积分10
43秒前
qin完成签到,获得积分10
47秒前
neversay4ever发布了新的文献求助10
48秒前
1111发布了新的文献求助10
49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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519034
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8311677
关于积分的说明 17770184
捐赠科研通 5621020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926629
邀请新用户注册赠送积分活动 1903438
关于科研通互助平台的介绍 1764139