Sustainable Membranes for Water Treatment from Expanded Polystyrene Waste Using Dimethyl Isosorbide as a Green Solvent

膜 化学工程 聚苯乙烯 接触角 渗透 聚合物 异山梨酯 材料科学 润湿 溶剂 水处理 多孔性 化学 极限抗拉强度 水运 合成膜 高分子化学 差示扫描量热法 废水 膜技术 制作 肿胀 的 废物管理 核化学 废物处理
作者
Stephania Santana-Luna,Marcial Alfredo Yam Cervantes,Rita Sulub‐Sulub,Mauricio Huhn‐Ibarra,Humberto Vázquez‐Torres,Santiago Duarte,Wilberth Antonio Herrera-Kao,María Ortencia González‐Díaz
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:13 (42): 17939-17948 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.5c06312
摘要

This study reports the upcycling of expanded polystyrene ( EPS ) waste into functional membranes for water treatment through direct sulfonation at 3% and 5% ( EPS-3 and EPS-5 ). Successful incorporation of −SO 3 H groups was confirmed by FTIR, acid–base titration, and differential scanning calorimetry. Dimethyl isosorbide was identified as the optimal solvent for membrane fabrication due to its balanced viscosity, polymer affinity, and cost-efficiency. The membranes exhibited an asymmetric porous morphology, with the pore size and permeate flux increasing with the sulfonation degree, while total porosity remained close to 74%. Water contact angle decreased from 90.7° for pure EPS to 84.9° for EPS-3 and 71.2° for EPS-5, reflecting higher wettability and water uptake (from 2.9% to 11.6%). At 9 bar, the permeate flux increased from 1.01 to 4.83 L·m –2 ·h –1 for EPS-5, and Reactive Black 5 rejection increased from 94 to 97% at 5 bar. Mechanical properties were preserved, with Young’s modulus ranging from 146.5 to 127.2 MPa and stable tensile strength. Overall, this study presents a sustainable and cost-effective approach to convert nonbiodegradable EPS waste into valuable membranes for pressure-driven water treatment, simultaneously addressing polymer waste management and water pollution.
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
碎落星沉发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4的应助被第四周期采纳,获得10
1秒前
一秋完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
脑洞疼的应助被xxx采纳,获得20
2秒前
DW的应助被雪白的威采纳,获得10
2秒前
hiraeth完成签到,获得积分10
3秒前
酷波er的应助被若雨涵采纳,获得10
4秒前
91完成签到,获得积分20
4秒前
无极微光的应助被坚强冰枫采纳,获得20
4秒前
zf2023完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
领导范儿的应助被yanjiusheng采纳,获得10
6秒前
123的应助被忧伤的凤采纳,获得10
7秒前
zuto吗喽发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
KK完成签到,获得积分20
7秒前
aajhajkahna的应助被WYN采纳,获得10
7秒前
hwyk发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
一笑奈何完成签到,获得积分10
9秒前
不记来时路完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
谨慎的翩跹发布了新的文献求助100
12秒前
greenren发布了新的文献求助10
12秒前
万万完成签到,获得积分10
13秒前
风趣思山完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
bkagyin的应助被楠姝采纳,获得30
16秒前
激情的芷容完成签到,获得积分10
16秒前
yx完成签到,获得积分10
16秒前
犹犹豫豫的应助被qur采纳,获得10
16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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 500
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8039244
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9473866
关于积分的说明 21268582
捐赠科研通 7608046
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3390853
关于科研通互助平台的介绍 2522461
邀请新用户注册赠送积分活动 2428368