Ultraselective and Highly Permeable Polyamide Nanofilms for Ionic and Molecular Nanofiltration

纳滤 渗透 材料科学 聚酰胺 选择性 化学工程 二价 界面聚合 薄膜复合膜 聚合物 反渗透 高分子化学 有机化学 复合材料 化学 单体 催化作用 工程类 冶金 生物化学
作者
Pulak Sarkar,Solagna Modak,Santanu Karan
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (3) 被引量:301
标识
DOI:10.1002/adfm.202007054
摘要

Abstract Membranes with ultrahigh ion selectivity and high liquid permeance are needed to produce high‐quality product water with increased recovery and process efficiency in water desalination. The narrow pore size distribution and controlled surface charge in the separation layer of nanofiltration membranes significantly improve the ion selectivity through molecular sieving and Donnan exclusion of co‐ions. Here, the ultraselective and yet highly water permeable polyamide nanofilm composite nanofiltration membranes developed by precisely controlling the kinetics of the interfacial polymerization reaction by maintaining the stoichiometric equilibrium at the interface is reported. The kinetically favorable stoichiometric equilibrium condition prohibits the formation of aggregate pores in the nanofilm and leads to the formation of narrow network pores with a high surface negative charge. Nanofilms are designed with a controlled degree of crosslinking and made as thin as ≈7 nm to achieve increased water permeance. The ultraselective membranes exhibit up to 99.99% rejection of divalent salt (Na 2 SO 4 ) and demonstrate monovalent to divalent ion selectivity of >4000. The selectivity of these nanofilm composite membranes is beyond the permeance–selectivity upper‐bound line of the state‐of‐the‐art nanofiltration membranes and one to two orders of magnitude higher than the commercially available membranes with pure water permeances of up to 23 L m −2 h −1 bar −1 . The fabrication process is scalable for membrane manufacturing.
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
活力的泥猴桃完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
xinxinwen完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
EMMA发布了新的文献求助10
3秒前
Cc关闭了Cc文献求助
3秒前
TTRO完成签到,获得积分10
3秒前
m_seek完成签到,获得积分10
4秒前
木心长发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
土二给土二的求助进行了留言
5秒前
6秒前
在水一方应助十五采纳,获得10
8秒前
Yzh完成签到,获得积分10
8秒前
smile发布了新的文献求助10
9秒前
Michael Zhang完成签到 ,获得积分10
9秒前
邓年念发布了新的文献求助10
10秒前
云那边的山发布了新的文献求助300
11秒前
英姑应助EMMA采纳,获得10
12秒前
浮游应助xxx采纳,获得10
13秒前
深情安青应助小王采纳,获得30
13秒前
AIKaikai发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
16秒前
17秒前
怕孤独的聪展完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
李健的小迷弟应助Lisa田采纳,获得20
20秒前
20秒前
邓年念完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
Windsea完成签到,获得积分10
23秒前
李健应助苟文锋采纳,获得10
24秒前
何雨航发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
25秒前
Lucas应助lily采纳,获得10
26秒前
26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
Petrucci's General Chemistry: Principles and Modern Applications, 12th edition 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5299457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4447594
关于积分的说明 13843316
捐赠科研通 4333203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2378632
邀请新用户注册赠送积分活动 1373923
关于科研通互助平台的介绍 1339452