Biofouling-resistant nanocellulose layer in hierarchical polymeric membranes: Synthesis, characterization and performance

纳米纤维素 生物污染 结垢 化学工程 材料科学 膜污染 图层(电子) 纳滤 高分子化学 化学 纳米技术 纤维素 生物化学 工程类
作者
Pejman Hadi,Mo‐Hsiung Yang,Hongyang Ma,Xiangyu Huang,Harold W. Walker,Benjamin S. Hsiao
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:579: 162-171 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2019.02.059
摘要

In this study, we developed a hierarchical thin-film nanofibrous composite (TFNC) membrane with electrospun mat as substrate and hydrophilic nanocellulose as the antifouling barrier layer. We found that, due to the super-hydrophilic nature of the nanocellulose, the contact angle of the barrier layer (20−28°) decreased rapidly with time and reached nearly zero after a few seconds, whereby the membrane flux were remarkably higher (52L.m−2.h−1) than conventional polymeric membranes (4−14L.m−2.h−1) at a very low transmembrane pressure of 0.5 psi. In addition, the membrane surface was considerably more negatively-charged due to the high concentration of carboxylate groups, resulting in higher repulsive electrostatic forces between the barrier layer and the model foulant. As a result, the nanocellulose-based hierarchical membranes exhibited a lower fouling tendency (<10%) and a higher degree of protein rejection ratio compared with the conventional membranes (fouling tendency >30%). The effect of the nanocellulose layer thickness on the membrane fouling was also examined and it was demonstrated that the nanocellulose barrier layer thickness had a significant effect on the membrane fouling. The higher flux, lower fouling, and good rejection properties of this membrane system suggest nanocellulose is a promising barrier material for filtration membranes for water purification and other separation processes.

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
刚刚
jiaojiao完成签到,获得积分10
刚刚
小蘑菇应助shushu采纳,获得10
1秒前
gy发布了新的文献求助10
1秒前
kkkkkk发布了新的文献求助10
1秒前
王大帅哥完成签到,获得积分0
1秒前
dxy发布了新的文献求助10
1秒前
大晟归来完成签到,获得积分10
2秒前
影唯完成签到,获得积分10
2秒前
alvis完成签到,获得积分10
2秒前
整齐的凌兰应助suannai采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
小白菜发布了新的文献求助10
4秒前
珍妮完成签到,获得积分10
4秒前
狂奔的蜗牛完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2应助奶味蓝采纳,获得10
4秒前
鳗鱼凌珍发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
星辰大海应助大胆睫毛膏采纳,获得10
5秒前
牛洋洋发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
王瑞完成签到,获得积分10
5秒前
xiyou发布了新的文献求助10
6秒前
黄黄完成签到,获得积分0
6秒前
6秒前
我本人lrx发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
hhrg完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
华仔应助原野采纳,获得10
7秒前
8秒前
yaochuan发布了新的文献求助10
8秒前
我是真人完成签到,获得积分10
8秒前
SciGPT应助zzzzzzzz采纳,获得10
8秒前
9秒前
上官若男应助风清扬采纳,获得20
9秒前
华仔应助kkkkkk采纳,获得10
9秒前
9秒前
希望天下0贩的0应助pxl99567采纳,获得10
9秒前
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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6524473
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8317394
关于积分的说明 17799371
捐赠科研通 5626094
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928560
邀请新用户注册赠送积分活动 1905294
关于科研通互助平台的介绍 1765280