Bio-inspired hybrid coating of microporous polyethersulfone membranes by one-step deposition of polydopamine embedded with amino-functionalized SiO2 for high-efficiency oily wastewater treatment

结垢 化学工程 材料科学 渗透 表面改性 微型多孔材料 超亲水性 涂层 膜污染 溶剂 接触角 生物污染 化学 有机化学 纳米技术 复合材料 生物化学 工程类
作者
Elshan Bonyadi,Farzin Zokaee Ashtiani,Shima Ghorabi,Ali Sallakh Niknejad
出处
期刊:Journal of environmental chemical engineering [Elsevier BV]
卷期号:10 (1): 107121-107121 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.jece.2021.107121
摘要

Oily wastewater treatment has turned out to be a big menace due to complexity, existence of surfactant/oil-including water, and growth of originating industries. Superhydrophilic surfaces due to higher water permeability, under-water superoleophobicity, and better fouling resistance than typical hydrophilic membranes are in the center of attention. In the present study, a neat polyethersulfone (PES) membrane was fabricated using non-solvent induced phase separation - vapor induced phase separation (NIPS-VIPS) processes and then was modified using facile amino-functionalization of SiO2 in the presence of polydopamine (PDA). Symmetric PES membrane hydrophilicity was improved from 44.6 to 11.3º after a surface modification. Permeate flux of the neat NIPS-VIPS and the well-modified membrane were measured as 511 and 1836 L/m2 h bar, respectively. The oil rejection factor was higher than 98% using all tested membranes. Furthermore, irreversible fouling (Rir) was reduced from 18.0% to 2.5% for the neat NIPS-VIPS and well-modified PES membranes, respectively. Considering these attributes, our study can pave the way to fabricate more robust membranes with superior anti-fouling properties to deal with the rising threat of oily water production.
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