Enhancing Ion Separation Efficiency: Janus Charged Nanofiltration Membrane Fabricated via Polyethyleneimine-Manipulated Interfacial Polymerization

纳滤 杰纳斯 界面聚合 聚合 化学工程 材料科学 离子 化学 高分子化学 纳米技术 聚合物 单体 有机化学 复合材料 工程类 生物化学
作者
Ting Qi,Xianfu Chen,Tian‐Dan Lu,Dongliang Jin,Rong Xu,Jing Zhong
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:706: 122930-122930 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2024.122930
摘要

This research introduces highly efficient nanofiltration (NF) membranes designed for the effective rejection of both divalent cations and anions, a critical feature for advanced water treatment technologies. We have devised a simple yet adaptable approach for fabricating Janus polyamide (PA) thin-films characterized by dual charges, which exhibit pronounced selectivity towards both mono-/divalent anions and cations. Leveraging a straightforward interfacial polymerization (IP) process, we integrated high molecular weight polyethyleneimine (PEI) within the PA matrix. This strategy ensured the preferential formation of a dense, negatively charged upper layer dominated by piperazine (PIP), while the substantial molecular size of PEI facilitated the emergence of a loose and positively charged lower layer, thus giving rise to a distinctively charged and structurally heterogeneous PA thin-film. Furthermore, the strategic inclusion of PEI inhibits the diffusion of the PIP, thereby promoting the development of nano-wrinkled structures. This structural innovation not only enhances pure water permeance (16.0 L m‒2 h‒1 bar‒1) but also optimizes ion selectivity through the coordination of steric hindrance and Donnan effects. Consequently, the Janus charged NF membranes we developed exhibit exceptional selectivity for mono-/divalent ions, particularly demonstrating remarkable ion selectivity for Cl‒/SO42‒ and Li+/Mg2+ of 102 and 24, respectively. Our findings introduce a pioneering avenue for fabricating NF membranes that proficiently separate mono-/divalent ions, promising significant advancements in water treatment and purification endeavors.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
hZC发布了新的文献求助10
刚刚
cultromics发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
123456完成签到 ,获得积分10
4秒前
悦悦完成签到 ,获得积分10
5秒前
汉堡包应助等待冰露采纳,获得10
6秒前
缥缈的寻琴应助zzzzz采纳,获得10
6秒前
hZC完成签到,获得积分20
6秒前
jzmulyl完成签到,获得积分10
7秒前
英姑应助Tessa采纳,获得10
9秒前
9秒前
zjiang完成签到 ,获得积分10
9秒前
M1K011110完成签到 ,获得积分10
9秒前
生动的慕卉完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
13秒前
sh完成签到,获得积分10
14秒前
zjiang发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
赵淑晴发布了新的文献求助10
17秒前
嘿嘿发布了新的文献求助20
18秒前
lucky发布了新的文献求助10
20秒前
25秒前
cultromics完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
所所应助赵淑晴采纳,获得10
27秒前
科研通AI2S应助妮儿采纳,获得10
29秒前
29秒前
叶远望完成签到 ,获得积分10
30秒前
小闵完成签到,获得积分10
30秒前
小安发布了新的文献求助10
31秒前
小袁发布了新的文献求助40
31秒前
雷雷完成签到,获得积分10
32秒前
HSA发布了新的文献求助10
33秒前
霸气以菱发布了新的文献求助10
35秒前
领导范儿应助小雒雒采纳,获得10
36秒前
斯文冷亦完成签到 ,获得积分10
39秒前
41秒前
41秒前
42秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Problems of point-blast theory 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3997679
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3537190
关于积分的说明 11270985
捐赠科研通 3276344
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806900
邀请新用户注册赠送积分活动 883582
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809975