Assembly of multidimensional MXene-carbon nanotube ultrathin membranes with an enhanced anti-swelling property for water purification

材料科学 碳纳米管 化学工程 纳米技术 范德瓦尔斯力 热稳定性 层状结构 纳米管 堆积 氢键 肿胀 的 分子 复合材料 化学 有机化学 工程类 生物化学
作者
Yuqing Sun,Dean Xu,Shilong Li,Lele Cui,Yongxiang Zhuang,Weihong Xing,Wenheng Jing
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:623: 119075-119075 被引量:102
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2021.119075
摘要

Severe stacking and swelling properties are critical issues in two-dimensional (2D) lamellar membrane fabrication and separation processes that can result in low flux and poor rejection. Herein, we propose the assembly of multidimensional MXene-carbon nanotube (CNT) ultrathin membranes by loading a MXene intercalated with CNTs onto a tubular ceramic membrane. Benefiting from the modes of van der Waals interactions (hydrogen bond) and repulsion forces between the MXene and functionalized CNTs, the one-dimensional (1D) CNTs are well dispersed and intercalated into the 2D MXene nanosheets, forming a uniform network and continuous three-dimensional (3D) labyrinthine short mass transfer channels, which can considerably improve the permeability and rejection performance of the membranes. Furthermore, the membranes exhibit a distinct suppressed swelling property via a facile thermal crosslinking process (-OH + -OH = -O- + H2O and -COOH + -OH = -COO + H2O), accompanied by the formation of new chemical bonds (Ti-O-C and Ti-COO-C) due to dehydroxylation between the neighboring MXene nanosheets and CNTs. Additionally, 50 h long-term operation studies also indicate the promising anti-swelling property and stability of the MXene-CNT membranes. This multidimensional (1D and 2D) assembly and thermal crosslinking strategy represents a new avenue for the facile and scalable development of MXene-based and other 2D material-derived high-performance membranes for water purification.
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
marinemiao发布了新的文献求助10
刚刚
月亮完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Yihahahaevd给Yihahahaevd的求助进行了留言
2秒前
3秒前
4秒前
科研通AI5应助AmbitionY采纳,获得10
4秒前
6秒前
八八九九九1完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
ShengQ发布了新的文献求助10
7秒前
方董发布了新的文献求助10
7秒前
marinemiao完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
三三发布了新的文献求助10
11秒前
俞秋烟发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
爆米花应助贾克斯采纳,获得10
13秒前
帅气的小兔子完成签到 ,获得积分10
14秒前
核桃应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
所所应助科研通管家采纳,获得20
17秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
summer发布了新的文献求助10
18秒前
llllllll发布了新的文献求助30
19秒前
20秒前
20秒前
LXhong完成签到,获得积分10
20秒前
MiraitoLee完成签到,获得积分10
20秒前
考博圣体完成签到 ,获得积分10
21秒前
丁鹏笑完成签到 ,获得积分0
21秒前
木子林夕发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Elgar Companion to Consumer Behaviour and the Sustainable Development Goals 540
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Transnational East Asian Studies 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3845261
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3387384
关于积分的说明 10549216
捐赠科研通 3108109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1712430
邀请新用户注册赠送积分活动 824404
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774767