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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
东少完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
Pig-prodigy完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI5应助岩崖采纳,获得10
10秒前
zhujun完成签到,获得积分10
13秒前
guoguo完成签到,获得积分10
16秒前
两天浇一次水完成签到,获得积分10
16秒前
Bismarck发布了新的文献求助10
20秒前
甜甜圈完成签到 ,获得积分10
20秒前
xmhxpz完成签到,获得积分10
21秒前
好好完成签到,获得积分10
24秒前
鱼儿游完成签到 ,获得积分10
31秒前
寒冷的樱桃完成签到 ,获得积分10
32秒前
奋斗的妙海完成签到 ,获得积分0
32秒前
dent强完成签到,获得积分10
33秒前
郭志倩完成签到 ,获得积分10
42秒前
寒冷的樱桃关注了科研通微信公众号
42秒前
看文献完成签到,获得积分0
43秒前
nianshu完成签到 ,获得积分10
44秒前
小白鞋完成签到 ,获得积分10
44秒前
周全完成签到 ,获得积分10
45秒前
普外科老白完成签到,获得积分20
49秒前
寂寞的诗云完成签到,获得积分10
49秒前
51秒前
51秒前
51秒前
Xu发布了新的文献求助10
56秒前
lan199623完成签到,获得积分10
1分钟前
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
生动谷蓝完成签到,获得积分10
1分钟前
ppat5012完成签到,获得积分10
1分钟前
xuening完成签到,获得积分10
1分钟前
木木三完成签到,获得积分10
1分钟前
米多奇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
十七完成签到 ,获得积分10
1分钟前
申燕婷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
糊涂生活糊涂过完成签到 ,获得积分10
1分钟前
光亮白山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qing完成签到,获得积分10
1分钟前
开心的西瓜完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511014
关于积分的说明 11156016
捐赠科研通 3245496
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793089
邀请新用户注册赠送积分活动 874230
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804255