Shielding effect enables fast ion transfer through nanoporous membrane for highly energy-efficient electrodialysis

电渗析 纳滤 纳米孔 化学工程 结垢 膜污染 海水淡化 材料科学 反向电渗析 离子交换 离子 化学 色谱法 纳米技术 有机化学 生物化学 工程类
作者
Jiuyang Lin,Wenyuan Ye,Shuangling Xie,Jiale Du,Riri Liu,Dong Zou,Xiangyu Chen,Zujiang Yu,Shengqiong Fang,Elisa Yun Mei Ang,William Toh,Dan Han,Teng Yong Ng,Dong Han Seo,Shuaifei Zhao,Bart Van der Bruggen,Ming Xie,Young Moo Lee
标识
DOI:10.1038/s44221-023-00113-5
摘要

Abstract A key to sustainable management of saline organic-rich wastewaters is to precisely fractionate organic components and inorganic salts (NaCl) as individual resources. Conventional nanofiltration and electrodialysis processes suffer from membrane fouling and compromise the fractionation efficacy. Here we develop a thin-film composite nanoporous membrane via co-deposition of dopamine and polyethyleneimine as a highly anion-conducting membrane. Experimental results and molecular dynamics simulations show that co-deposition of dopamine and polyethyleneimine effectively tailors the membrane surface properties, intensifying the charge shielding effect and enabling fast anion transfer for highly efficient electrodialysis. The resulting nanoporous membrane exhibits unprecedented electrodialytic fractionation of organics and NaCl with negligible membrane fouling, dramatically outperforming state-of-the-art anion exchange membranes. Our study sheds light on facile design of high-performance anion-conducting membranes and associated new mass transport mechanisms in electrodialytic separation, paving the way for sustainable management of complex waste streams.
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
wanci应助lgh采纳,获得10
2秒前
CodeCraft应助Q11采纳,获得10
3秒前
qsy发布了新的文献求助10
4秒前
阿哈完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
ZSWAA完成签到,获得积分10
7秒前
炙热冬至完成签到,获得积分10
7秒前
ZSWAA发布了新的文献求助10
11秒前
上官若男应助失眠的血茗采纳,获得10
13秒前
wuhen发布了新的文献求助10
14秒前
尔信完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
葛擎苍完成签到,获得积分10
18秒前
Aegean发布了新的文献求助20
18秒前
充电宝应助Zpiao采纳,获得10
18秒前
笑南发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
21秒前
这不得行完成签到 ,获得积分10
21秒前
爆米花应助无限的可乐采纳,获得10
21秒前
万万发布了新的文献求助10
21秒前
葛擎苍发布了新的文献求助10
21秒前
稳重海豚发布了新的文献求助10
21秒前
MoonFlows应助爱笑灵竹采纳,获得20
22秒前
Hoodie发布了新的文献求助20
22秒前
庞呵呵发布了新的文献求助10
23秒前
zhaof完成签到 ,获得积分10
23秒前
汉堡包应助BGRC131031采纳,获得10
23秒前
23秒前
24秒前
JamesPei应助wang采纳,获得10
24秒前
Someone完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
27秒前
大橙籽儿发布了新的文献求助30
28秒前
28秒前
28秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
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 3157301
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808735
关于积分的说明 7878261
捐赠科研通 2467077
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313197
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630369
版权声明 601919