Understanding of water desalination in two-dimensional porous membrane via molecular dynamics

海水淡化 渗透 化学工程 材料科学 多孔性 水运 分子动力学 海水淡化 反渗透 磁导率 化学 水流 环境工程 环境科学 复合材料 工程类 计算化学 生物化学
作者
Jiaxiang Liu,Xiaohui Liu,Wen‐Quan Tao,Zhuo Li,Hui Xu
出处
期刊:Journal of Molecular Liquids [Elsevier BV]
卷期号:360: 119408-119408 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.molliq.2022.119408
摘要

To explore energy-efficient two-dimensional porous materials for water desalination is an urgent demand for rational utilization of water and sustainable development. In addition, how the pore hydrophilicity influencing the desalination performance remains elusive. Basing on molecular dynamics (MD) simulations, we herein proposed ultrathin membranes of 2D covalent organic frameworks (COFs) with triazine units that are competent to reject ions efficiently while giving access to high water permeability. The ordered porous structure of these two COFs membranes (CTF-FUM and TPMA) enable nearly 100% salt rejection and show remarkable higher water permeation (∼57.2 and ∼ 48.1 L cm−2 day−1 MPa−1, respectively) over 3 magnitude compared to commercial TFC membranes (∼0.03 L cm−2 day−1 MPa−1). As a further step, the influence of layer number on membrane desalination performance was discussed to understand the underlying mechanisms. Compared to TPMA multilayer, it was found that CTF-FUM multilayer with hydrophobic pore shows less water permeability and higher transport resistance, and even has no obvious water transport through the 8-layer membrane. This MD simulation work gives a microscopic insight into 2D COF membranes on desalination and suggests that TPMA multilayer might be a promising membrane material for desalination applications.
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
1秒前
机灵柚子应助小凡采纳,获得20
1秒前
1秒前
嫣然完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
ZYBKYT完成签到,获得积分20
2秒前
9527发布了新的文献求助10
3秒前
sakiecon完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
DUDUDUDU发布了新的文献求助10
4秒前
SAL发布了新的文献求助10
4秒前
沉静笑蓝完成签到,获得积分10
4秒前
完美世界应助正直的西牛采纳,获得10
4秒前
轻松听寒完成签到,获得积分10
4秒前
典雅涵瑶发布了新的文献求助10
7秒前
饱满如风发布了新的文献求助10
7秒前
活泼完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
慕青应助Yvonne采纳,获得10
8秒前
qyt发布了新的文献求助10
8秒前
xzn1123应助李志采纳,获得10
8秒前
剑来不来完成签到,获得积分10
8秒前
懒123完成签到,获得积分10
9秒前
小李飞刀发布了新的文献求助10
9秒前
yu完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
彭于晏应助ymj采纳,获得10
11秒前
大模型应助博哥采纳,获得10
11秒前
11秒前
求学深深完成签到 ,获得积分20
11秒前
12秒前
14秒前
yy应助jingzy采纳,获得10
14秒前
15秒前
小蘑菇应助chuwang采纳,获得10
15秒前
黑色二氧化钛完成签到,获得积分10
15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
Adhesion Science: Principles & Practice 800
The Graphene Handbook (2019 Edition) 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6532357
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8325231
关于积分的说明 17828372
捐赠科研通 5633673
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2933395
邀请新用户注册赠送积分活动 1909724
关于科研通互助平台的介绍 1768702