Anti-fouling piezoelectric ceramic membrane for universal water treatment: Performance, mechanisms and validation

结垢 陶瓷 压电 材料科学 膜污染 陶瓷膜 水处理 化学工程 复合材料 化学 环境科学 环境工程 工程类 生物化学
作者
Jinglin Gao,Zhouyi Zhu,Minghui Qiu,Xianfu Chen,Yiqun Fan
出处
期刊:Journal of environmental chemical engineering [Elsevier BV]
卷期号:12 (2): 112105-112105 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.jece.2024.112105
摘要

The lead-free piezoelectric ceramic is considered a promising functional anti-fouling membrane material with no risk of lead leaching. Among the various types of lead-free piezoelectric ceramics, barium titanate (BaTiO3) stands out for its exceptional piezoelectric property and thermal stability, making it suitable for membrane separation applications. However, the mechanism and applicable separation system of the piezoelectric ceramic membrane (PCM) remain ambiguous, lacking both theoretical and practical guidance for the development of anti-fouling membranes. Herein, porous and dense phases and the orientation of ferroelectric domains are modulated to maximum the piezoelectric and permeability by optimizing sintering temperature and poling parameters of lead-free BaTiO3 PCM. The thus-optimal PCM equips a benign piezoelectricity (∼ 55 pC·N−1) and permeability (∼ 257 L·m−2·h−1·bar−1). Further, we investigate the anti-fouling performance during the universal water treatment process (Al2O3, yeast, and oil) and extended the finite element simulations to illustrate the mechanisms from the perspectives of displacement (1500 nm) and acoustic pressure (2.22 × 105 Pa). The establishment of the model makes a significant contribution to providing scientific guidance for the structural design and development of piezoelectric membrane materials (lead zirconate titanate (PZT), poly (vinylidene fluoride) (PVDF), etc.) in the future.
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
萤火之森发布了新的文献求助10
1秒前
内向书白完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
hhh完成签到,获得积分20
2秒前
热心的冷松完成签到,获得积分10
2秒前
无花果应助小城采纳,获得10
2秒前
2秒前
共享精神应助WizBLue采纳,获得10
2秒前
一修完成签到,获得积分20
3秒前
阳光白开水完成签到,获得积分10
3秒前
凉凉应助hindbind采纳,获得10
3秒前
wx发布了新的文献求助10
5秒前
西瓜太郎君完成签到,获得积分10
5秒前
汉堡包应助MissF采纳,获得10
5秒前
5秒前
hhh发布了新的文献求助10
6秒前
所所应助WINK采纳,获得10
6秒前
7秒前
宁阿霜发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
7秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
wyp完成签到,获得积分10
10秒前
LUK_完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
mozhizhi发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
老阎应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
11秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
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 360
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 4009979
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3550041
关于积分的说明 11304472
捐赠科研通 3284482
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810684
邀请新用户注册赠送积分活动 886503
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811412