亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Modeling Water Transport in Interlayered Thin-Film Nanocomposite Membranes: Gutter Effect vs Funnel Effect

渗透 纳米复合材料 漏斗 聚酰胺 薄膜复合膜 材料科学 水运 扩散 海水淡化 复合材料 化学工程 结垢 反渗透 环境工程 渗透 化学 水流 工程类 热力学 物理 生物化学
作者
Fei Wang,Zhe Yang,Chuyang Y. Tang
出处
期刊:ACS ES&T engineering [American Chemical Society]
卷期号:2 (11): 2023-2033 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acsestengg.2c00133
摘要

Interlayered thin-film nanocomposite (TFNi) membranes have experimentally demonstrated a great potential for achieving major gains in water permeance over conventional thin-film composite membranes, making them promising candidates for many environmental applications. Nevertheless, existing literature often reports contradicting observations on the effectiveness of interlayers. In this study, we implement a three-dimensional solution-diffusion model to analyze a geometry-induced funnel effect and an interlayer-promoted gutter effect. Our simulation results suggest that even an ultrathin interlayer of a few nanometers in thickness could serve as a low-resistance gutter layer, which minimizes the transversal water transport in the less permeable polyamide layer and thereby mitigate the unfavorable funnel effect. The actual available water permeance is bounded by the ideal polyamide-limited upper bound and the substrate-limited lower bound, with the interlayer regulating the competition between the funnel effect and the gutter effect. Water permeance can be potentially improved by an order of magnitude with the interlayer, and this enhancement is more pronounced for thinner polyamide layers, less porous substrates, and more permeable interlayers. We further analyze the role of the interlayer on improving the flux distribution/uniformity over a membrane surface, which has major implications on membrane fouling propensity. Our study establishes a theoretical framework for understanding the fundamental transport mechanisms in TFNi membranes, which provides important guidance on the future development of high-performance desalination membranes.

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
柏风华完成签到,获得积分10
6秒前
16秒前
19秒前
22秒前
23秒前
Irene发布了新的文献求助10
23秒前
科研通AI6应助殷楷霖采纳,获得10
27秒前
踏实的无敌完成签到,获得积分10
27秒前
Akim应助菜新采纳,获得10
34秒前
Irene完成签到,获得积分20
34秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
和谐以冬完成签到 ,获得积分10
36秒前
桐桐应助Irene采纳,获得10
42秒前
奋斗思柔完成签到,获得积分10
44秒前
45秒前
light派发布了新的文献求助10
54秒前
博弈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
清爽冬莲完成签到 ,获得积分0
1分钟前
牛八先生完成签到,获得积分10
1分钟前
殷楷霖发布了新的文献求助10
1分钟前
盛夏如花发布了新的文献求助10
1分钟前
wenyiboy完成签到,获得积分10
1分钟前
yb完成签到,获得积分10
1分钟前
殷楷霖发布了新的文献求助10
1分钟前
weibo完成签到,获得积分10
1分钟前
水晶鞋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
殷楷霖发布了新的文献求助10
1分钟前
优秀冰真完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
快乐咸鱼完成签到 ,获得积分10
2分钟前
菜新发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
gxx发布了新的文献求助10
2分钟前
服了您完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研王帝同学完成签到 ,获得积分10
2分钟前
在水一方应助gxx采纳,获得10
2分钟前
kyokyoro完成签到,获得积分10
2分钟前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
菜新完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
From Victimization to Aggression 10000
(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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
小学科学课程与教学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5644502
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4764327
关于积分的说明 15025209
捐赠科研通 4802884
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2567685
邀请新用户注册赠送积分活动 1525344
关于科研通互助平台的介绍 1484802