Gradient-Pore-Engineered Janus Membranes for Sequential Molecular Sieving in Membrane Desalination

杰纳斯 海水淡化 化学工程 超滤(肾) 海水淡化 化学 材料科学 色谱法 纳米技术 工程类 生物化学
作者
Zhigao Zhu,Maoquan Yuan,Miao He,Xiaoyu Lv,Xiaohui Wang,Senlin Shao,Wei Wang,Jiansheng Li
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:59 (21): 10639-10649 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acs.est.5c02908
摘要

Membrane distillation (MD) holds significant promise for desalinating hypersaline wastewater but faces challenges in simultaneously rejecting both nonvolatile and volatile pollutants. Herein, we introduce a thermo-osmosis-evaporation (TOE) system utilizing asymmetric Janus membranes with gradient pores for sequential molecular sieving, which achieved by sequentially vacuum filtering a mixture of m-phenylenediamine (MPD) and graphene oxide (GO) nanosheets onto a hydrophobic electrospun poly(vinylidene fluoride) (PVDF) fibrous membrane, followed by interfacial polymerization to form an ultrathin polyamide (PA) layer. The role of the MPD-GO interlayer in modulating the structural properties and selective transport behavior of the PA layer in the PA@MPD-GO configuration was systematically investigated. Results reveal that MPD effectively intercalates between the layers of GO nanosheets, significantly reducing the mass transfer resistance of water within the GO membrane. Furthermore, the MPD present on the GO membrane surface acts as a monomer source for interfacial polymerization, enabling the formation of an ultrathin PA layer ∼9 nm thick. The optimized membrane achieved a high water flux of 63 L m-2 h-1 at a flow rate of 480 mL min-1 under a temperature gradient of 40 °C, with 97.55% rejection of volatile phenylamine, while also demonstrating exceptional antifouling, antiwetting, and antiscaling properties. This gradient membrane design offers a promising approach to advancing thermal desalination technologies for treating hypersaline wastewater in complex scenarios.
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
科研通AI6.4应助nano采纳,获得10
刚刚
刚刚
Hello应助麦当劳的减脂餐采纳,获得10
刚刚
刚刚
源儿完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
zora完成签到,获得积分10
1秒前
传奇3应助无语的冷卉采纳,获得10
1秒前
风不尽,树不静完成签到,获得积分10
1秒前
田様应助mingior采纳,获得10
1秒前
1秒前
Kao应助arniu2008采纳,获得10
2秒前
zzz完成签到,获得积分10
2秒前
zyyyy完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
万能图书馆应助清澜庭采纳,获得10
2秒前
CCS关闭了CCS文献求助
2秒前
小二郎应助腼腆的海之采纳,获得10
3秒前
小鹿发布了新的文献求助10
3秒前
ai完成签到,获得积分20
3秒前
Liu发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
欢呼冰枫发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
幸福的小刺猬完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
语秋发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
扣扣发布了新的文献求助30
5秒前
大模型应助sjxjjxj采纳,获得10
5秒前
NexusExplorer应助SWJ采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
小根根完成签到,获得积分10
5秒前
Dean应助自由的夜安采纳,获得150
5秒前
子非鱼发布了新的文献求助10
6秒前
zyyyy发布了新的文献求助30
6秒前
CIXI完成签到,获得积分10
6秒前
沐阳完成签到 ,获得积分10
6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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7746857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9294817
关于积分的说明 20226273
捐赠科研通 7327035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308204
关于科研通互助平台的介绍 2460152
邀请新用户注册赠送积分活动 2320010