“Ion-cage” structure of graphene oxide membranes with stable interlayer spacings towards efficient desalination

海水淡化 石墨烯 渗透 材料科学 氧化物 化学工程 离子 海水淡化 水溶液 纳米技术 化学 渗透 有机化学 生物化学 工程类 冶金
作者
Shuai Wang,Ruobing Yi,Yi Huang,Haoran Zuo,Y. Zhang,Ying‐Ying Huang,Liang Chen,Shanshan Liang
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:336: 126296-126296 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2024.126296
摘要

Multilayered graphene oxide (GO) membrane with sub-nanometer channels is an ideal candidate for desalination. However, excluding small ions using GO-based membranes in the pressured filtration processes remains a great challenge due to the tortuous transport paths of laminates and their water-swelling characteristic. In our previous work, we developed the cation-controlled theory to precisely regulate the interlayer spacing of GO membranes in aqueous solutions. In this work, we proposed an "ion-cage" strategy to enhance the stability (anti-swelling) of the K-controlled GO (icGO-K) membrane for achieving efficient desalination. The icGO-K membrane, coated with positively charged polyethyleneimine (PEI) on its upper and lower surfaces, immobilized intercalated cation K+ between the laminates by electrostatic repulsion to maintain the stability of the confined interlayer spacing. The icGO-K membrane demonstrated superior rejection of 95.3 %, 83.2 %, 81.8 %, and 70.7 % for MgCl2, MgSO4, NaCl, and Na2SO4 while maintaining competitive permeance of ∼ 3.5 L m-2h−1 bar−1 in the desalination process. More importantly, the icGO-K membrane exhibited ultra-long desalination stability up to 720 h. The enhanced performance can be attributed to the synergistic effect of the confined interlayer spacing and surface electrostatic repulsion. Overall, this work provides attractive strategy to fabricate fine-tuning 2D laminate nanochannels for high efficiency of desalination application.
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
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
zdfang发布了新的文献求助10
1秒前
简单含灵发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4应助liu采纳,获得10
1秒前
自然秋双完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
Notorious发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
科研通AI6.2应助小吕采纳,获得10
4秒前
赘婿应助cx采纳,获得10
4秒前
加油鹿小葵完成签到,获得积分20
4秒前
冬吃萝卜夏吃姜完成签到,获得积分10
4秒前
adamchris发布了新的文献求助10
4秒前
梦心发布了新的文献求助10
5秒前
无处不在发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
希望天下0贩的0应助欧克采纳,获得10
6秒前
wangwei完成签到 ,获得积分10
8秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
wnw233应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
独特的斑马完成签到 ,获得积分10
9秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
缥缈嘉熙应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
易昭华完成签到,获得积分10
10秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
田様应助alexisgood采纳,获得30
10秒前
10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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7751532
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9298853
关于积分的说明 20248953
捐赠科研通 7333648
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309887
关于科研通互助平台的介绍 2461450
邀请新用户注册赠送积分活动 2322590