High performance and sustainable CNF membrane via facile in-situ envelopment of hydrochar for water treatment

水热碳化 化学工程 碳化 纤维素 材料科学 原位 纳米纤维素 纳米纤维 制作 化学 纳米技术 有机化学 吸附 医学 工程类 病理 替代医学 生物化学
作者
Sewon Pak,Jungbin Ahn,Hyungsup Kim
出处
期刊:Carbohydrate Polymers [Elsevier BV]
卷期号:296: 119948-119948 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.carbpol.2022.119948
摘要

In this study, cellulose nanofiber (CNF) membranes for water treatment are prepared via in-situ hydrothermal carbonization of glucose in a CNF suspension. The in-situ carbonized CNFs were fabricated into the membranes via dead-end filtration under hydraulic pressure (1 bar). The in-situ carbonized CNF membranes showed high pure water flux (56.25 L·h-1·m-2) without critical flux drop for 12 h of membrane fabrication. The hydrochar chemically bonded with CNF enhanced the durability of CNF during membrane fabrication. Owing to the strong and stable electrostatic interaction between the target dye and hydrochar, the in-situ carbonized membrane also displayed excellent dye rejection for dilute and concentrated solutions, with high selectivity and good reusability. This study provides a successful strategy for fabricating an all-carbohydrate-based high-performance water treatment membrane.
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