Angstrom-Precise Vapor-Synthesized Polyamide Membranes for Ion–Ion Separation

作者
Ruoke Cai,Brian C. Welch,Alexander Ershov,Razi Epsztein,Tamar Segal‐Peretz
出处
期刊:Environmental Science and Technology Letters [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.estlett.6c00673
摘要

Abstract Precise ion–ion separation using nanofiltration (NF) membranes remains a central challenge in water treatment and resource recovery. Conventional fabrication by interfacial polymerization (IP) provides limited control over the structure of the polyamide (PA) selective layer, thereby constraining ion–ion separation. Using a solvent-free, vapor-phase, layer-by-layer approach, we synthesized a PA selective layer for NF via molecular layer deposition (MLD) of trimesoyl chloride (TMC) and piperazine (PIP). This strategy enables angstrom-scale control over PA growth with a deposition rate of 1.3 Å per cycle and yields spatially uniform membranes with a mean pore size of 5.08 Å and a narrow geometric standard deviation of 1.18. MLD further enables precise control over surface chemistry through either TMC or PIP termination. Structural, chemical, and transport characterizations indicate an enhanced size-based exclusion and reduced Donnan exclusion in the MLD-grown membranes. MLD membranes with ∼39 nm-thick PA layer exhibited a water permeance of 13.0 L m–2 h–1 bar–1 and monovalent–divalent cation (Li+/Mg2+) and anion (Cl–/SO42–) selectivities of 36 and 92, respectively. This work establishes MLD-grown PA membranes as a model platform for precise PA structural control and mechanistic interrogation of ion–ion separation, providing design principles for more selective membranes.
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
Yingqilin完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
xiaoyu不努力完成签到,获得积分10
1秒前
汉堡包的应助被王奥博采纳,获得10
1秒前
小殷完成签到,获得积分10
1秒前
退学炒股发布了新的文献求助10
1秒前
LY发布了新的文献求助10
2秒前
乔恩完成签到,获得积分10
2秒前
CodeCraft的应助被简单的打工人采纳,获得10
2秒前
Vvcccg完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
隐形曼青的应助被叫叫秋采纳,获得10
3秒前
学术丁真完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
12完成签到,获得积分10
3秒前
与鱼予雨完成签到,获得积分10
4秒前
Jiangxining完成签到,获得积分10
4秒前
希望天下0贩的0的应助被SuzhenZH采纳,获得10
4秒前
西西发布了新的文献求助10
4秒前
大模型的应助被雪白可乐采纳,获得10
5秒前
ruijie完成签到,获得积分20
5秒前
XiaoJiang发布了新的文献求助10
5秒前
学术丁真发布了新的文献求助10
5秒前
单杨完成签到,获得积分10
6秒前
葱花完成签到,获得积分10
6秒前
Xxin完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
兔子不吃草完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
NexusExplorer的应助被细腻的念之采纳,获得10
7秒前
Gloria发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
年少的人完成签到,获得积分20
9秒前
Hello的应助被葱花采纳,获得10
9秒前
wen发布了新的文献求助10
10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
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Ecotourism 400
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
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 8060218
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9484830
关于积分的说明 21328007
捐赠科研通 7628689
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3395577
关于科研通互助平台的介绍 2526417
邀请新用户注册赠送积分活动 2434111