“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
舒心的芙完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
研友_VZG7GZ应助烂漫的太君采纳,获得10
刚刚
1秒前
科目三应助kk采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
星辰大海应助聪慧的小伙采纳,获得10
5秒前
thq发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
砼砼完成签到,获得积分10
6秒前
小高发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
代亦完成签到,获得积分20
7秒前
西瓜罐头完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
十号信封完成签到,获得积分10
10秒前
tt完成签到,获得积分10
10秒前
失眠的科研g完成签到,获得积分10
11秒前
ines完成签到 ,获得积分10
11秒前
zxy发布了新的文献求助10
11秒前
lzh发布了新的文献求助10
14秒前
舒心战斗机完成签到,获得积分20
17秒前
YS0701完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
哈哈完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
李爱国应助舒心战斗机采纳,获得10
22秒前
汉堡包应助内向的飞松采纳,获得10
23秒前
kk发布了新的文献求助10
24秒前
26秒前
Tsundere发布了新的文献求助10
26秒前
哈哈发布了新的文献求助10
26秒前
gcy发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
酷波er应助thq采纳,获得10
28秒前
30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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
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 7034929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8703421
关于积分的说明 18438654
捐赠科研通 6539886
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3114284
关于科研通互助平台的介绍 2194624
邀请新用户注册赠送积分活动 2089647