清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

Waste-derived carbon fiber membrane with hierarchical structures for enhanced oil-in-water emulsion separation: Performance and mechanisms

材料科学 化学工程 乳状液 中空纤维膜 纤维 分离(统计) 化学 复合材料 工程类 计算机科学 生物化学 机器学习
作者
Tianlong Ni,Yue You,Zongli Xie,Lingxue Kong,Ben Newman,Luke C. Henderson,Shuaifei Zhao
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier]
卷期号:653: 120543-120543 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2022.120543
摘要

A superhydrophilic and underwater superoleophobic membrane based on waste-derived carbon fibers was prepared with the assistance of tannic acid and (3-Aminopropyl)triethoxysilane. The surface morphology, chemistry, roughness and wettability of the membranes were characterized by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, atomic force microscopy, water contact angle (WCA) and underwater oil contact angle (UWOCA) measurements, respectively. Carbon fibers enabled the construction of micro-nano hierarchical structures on the membrane surface, which significantly increased the membrane surface roughness (2.1 times higher than the control) and effective surface area (1.6 times higher than the control). The carbon fiber membrane exhibited superhydrophilicity (WCA = 0°) with ultrafast water spreading in air and underwater superoleophobicity (UWOCA = 157.2°) with little oil adhesion. The carbon fiber membrane showed effective surfactant stabilized oil-in-water emulsion separation using various oils (permeation flux up to 713 Lm -2 h -1 and separation efficiency up to 99.8%). We also proposed an integrated model to elucidate how the superhydrophilic and underwater superoleophobic property and surface roughness interact with the size exclusion mechanism by considering dynamic flows near the membrane surface, which further reveals the anti-fouling and self-cleaning properties of our carbon fiber membrane. Our model provides new insights into developing specially-wettable membranes with high fouling resistance for wide wastewater treatment applications based on surface wettability and roughness. • We developed a novel waste-derived carbon fiber membrane with hierarchical structures. • The carbon fiber membrane were superhydrophilic and underwater superoleophobic. • The carbon fiber membrane had excellent separation performance for oil-in-water emulsion. • We proposed an integrated model to elucidate the separation mechanisms. • Our model provides new insights into developing anti-fouling and self-cleaning 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
3秒前
玺青一生完成签到 ,获得积分10
4秒前
Rosemary绛绛完成签到 ,获得积分10
9秒前
16秒前
拟态橙完成签到 ,获得积分10
23秒前
26秒前
机智冬菱完成签到 ,获得积分10
30秒前
cgs完成签到 ,获得积分10
31秒前
35秒前
发个15分的完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
穿山的百足公主完成签到 ,获得积分10
42秒前
高兴的妙旋完成签到,获得积分20
43秒前
眯眯眼的安雁完成签到 ,获得积分10
49秒前
52秒前
明理吐司发布了新的文献求助10
57秒前
科科通通完成签到,获得积分10
1分钟前
宥兹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hautzhl完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
冰河完成签到 ,获得积分10
1分钟前
平常澜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
段采萱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
明理吐司完成签到,获得积分10
1分钟前
年轻的笙完成签到,获得积分10
1分钟前
Stella应助明理吐司采纳,获得20
1分钟前
呆萌冰彤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
feilei完成签到,获得积分10
1分钟前
南宫士晋完成签到 ,获得积分10
2分钟前
哈哈完成签到,获得积分10
2分钟前
Peter完成签到 ,获得积分10
2分钟前
萍萍完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Nene完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wsq完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
keleboys完成签到 ,获得积分10
2分钟前
沙海沉戈完成签到,获得积分0
2分钟前
艳艳宝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6042972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7801048
关于积分的说明 16237764
捐赠科研通 5188507
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776595
邀请新用户注册赠送积分活动 1759629
关于科研通互助平台的介绍 1643195