Predominant Effect of Material Surface Hydrophobicity on Gypsum Scale Formation

成核 石膏 石英晶体微天平 化学工程 吸附 单层 化学物理 表面能 化学 Crystal(编程语言) 材料科学 复合材料 纳米技术 物理化学 有机化学 生物化学 工程类 计算机科学 程序设计语言
作者
Xiaochuan Huang,Chen Li,Kuichang Zuo,Qilin Li
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:54 (23): 15395-15404 被引量:53
标识
DOI:10.1021/acs.est.0c03826
摘要

Scale formation is an important challenge in water and wastewater treatment systems. However, due to the complex nature of membrane surfaces, the effects of specific membrane surface characteristics on scale formation are poorly understood. In this study, the independent effect of surface hydrophobicity on gypsum (CaSO4·2H2O) scale formation via surface-induced nucleation and bulk homogeneous nucleation was investigated using quartz crystal microbalance with dissipation (QCM-D) on self-assembled monolayers (SAMs) terminated with −OH, −CH3, and −CF3 functional groups. Results show that higher surface hydrophobicity enhances both surface-induced nucleation of gypsum and attachment of gypsum crystals formed from homogeneous nucleation in the bulk solution. The enhanced surface-induced nucleation is attributed to the lower nucleation energy barrier on a hydrophobic surface, while the increased gypsum crystal attachment results from the favorable hydrophobic interactions between gypsum and more hydrophobic surfaces. Contrary to previous findings, the role of Ca2+ adsorption in surface-induced nucleation was found to be relatively small and similar on the different SAMs. Therefore, increasing material hydrophilicity is a potential approach to reduce gypsum scaling.
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
1秒前
李健应助无情山水采纳,获得10
2秒前
充电宝应助龙华之士采纳,获得10
3秒前
着急的笑旋完成签到,获得积分10
3秒前
澜生完成签到,获得积分10
4秒前
LLL完成签到 ,获得积分10
4秒前
April发布了新的文献求助10
4秒前
矜天完成签到 ,获得积分10
4秒前
cmy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
笨蛋琪露诺完成签到,获得积分10
6秒前
专注的易文完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
刘怀蕊发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
sptyzl完成签到 ,获得积分10
8秒前
彭于晏应助mnm采纳,获得10
8秒前
叙余完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
狗狗应助April采纳,获得20
8秒前
科研通AI2S应助笑笑采纳,获得10
9秒前
靳乐乐完成签到,获得积分10
9秒前
ccyrichard完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
su完成签到,获得积分20
10秒前
天天快乐应助刘怀蕊采纳,获得10
10秒前
10秒前
t_suo发布了新的文献求助30
11秒前
LJL发布了新的文献求助10
12秒前
xyz发布了新的文献求助10
12秒前
婷婷完成签到,获得积分10
12秒前
翔哥完成签到,获得积分10
13秒前
shotgod发布了新的文献求助10
13秒前
消烦员完成签到 ,获得积分10
13秒前
杳鸢应助su采纳,获得30
15秒前
good发布了新的文献求助10
15秒前
chenxin7271完成签到,获得积分10
15秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
yizhiGao应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527742
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107867
关于积分的说明 9286956
捐赠科研通 2805612
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540026
邀请新用户注册赠送积分活动 716884
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709762