Covalent Organic Framework-Mediated Thin-Film Composite Polyamide Membranes toward Precise Ion Sieving

聚酰胺 纳滤 材料科学 薄膜复合膜 化学工程 共价有机骨架 渗透 界面聚合 纳米复合材料 共价键 背景(考古学) 气体分离 聚合物 反渗透 高分子化学 纳米技术 复合材料 有机化学 化学 多孔性 渗透 古生物学 单体 工程类 生物 生物化学
作者
Shuangqiao Han,Zhaohuan Mai,Zheng Wang,Xiang Zhang,Junyong Zhu,Jiangnan Shen,Jingtao Wang,Yong Wang,Yatao Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (2): 3427-3436 被引量:56
标识
DOI:10.1021/acsami.1c19605
摘要

Covalent organic frameworks (COFs) have evinced a potential solution that promises for fast and efficient molecular separation due to the presence of orderly arranged pores and regulable pore apertures. Herein, the synthesized COF (TPB-DMTP-COF) with the pore aperture matching the pore size of the nanofiltration (NF) membrane was utilized to modulate the physicochemical characters of the polyamide (PA) membranes. It is demonstrated that COFs with superior polymer affinity and hydrophilicity not only circumvent the nonselective interfacial cavities but also improve the hydrophilicity of the resultant thin-film nanocomposite (TFN) membranes. Furthermore, the predeposited COF layer is able to slow down the diffusion rate toward the reaction boundary through hydrogen bonding, which is consistent with the results of molecular dynamic (MD) and dissipative particle dynamic (DPD) simulations. In this context, COF-modulated TFN membranes show a roughened and thickened surface with bubble-shaped structures in contrast to the nodular structure of original polyamide membranes. Combined with the introduced in-plane pores of COFs, the resultant TFN membranes display a significantly elevated water permeance of 35.7 L m2 h-1 bar-1, almost 4-fold that of unmodified polyamide membranes. Furthermore, the selectivity coefficient of Cl-/SO42- for COF-modulated TFN membranes achieves a high value of 84 mainly related to the enhanced charge density, far exceeding the traditional NF membranes. This work is considered to provide a guideline of exploring hydrophilic COFs as an interlayer for constructing highly permeable membranes with precise ion-sieving ability.
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
香蕉觅云应助八森木采纳,获得10
1秒前
科研通AI2S应助葛运年采纳,获得10
2秒前
xiaoou发布了新的文献求助10
2秒前
7秒前
舒心的孤丝完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
lulu666完成签到 ,获得积分10
12秒前
雨霖铃发布了新的文献求助10
12秒前
16秒前
飞飞完成签到,获得积分10
16秒前
外向嘉熙发布了新的文献求助10
17秒前
雨霖铃完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
21秒前
22秒前
lhb完成签到,获得积分10
24秒前
合适的平安完成签到 ,获得积分10
25秒前
FashionBoy应助爱德华兹俊采纳,获得10
29秒前
信江书院完成签到,获得积分0
31秒前
米兰达完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
派大星发布了新的文献求助10
32秒前
等风来1234完成签到,获得积分10
32秒前
BCS完成签到,获得积分10
33秒前
领导范儿应助dddddd采纳,获得10
33秒前
吃一口王俊凯完成签到,获得积分10
33秒前
xiaotouming完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
35秒前
36秒前
36秒前
董菲音发布了新的文献求助10
36秒前
37秒前
39秒前
chloe完成签到,获得积分10
39秒前
鞑靼发布了新的文献求助10
40秒前
41秒前
领导范儿应助朱钰琪采纳,获得10
41秒前
41秒前
43秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3134881
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785770
关于积分的说明 7774093
捐赠科研通 2441601
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298038
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625075
版权声明 600825