清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Monomer Quaternization Enables Antibiofouling and Superior Perm-selectivity of Nanofiltration Membranes for Sustainable Water Purification

生物污染 膜 纳滤 化学 生物膜 化学工程 超滤(肾) 饮用水净化 水处理 色谱法 单体 三卤甲烷 抗菌活性 表面改性 膜技术 界面聚合 聚酰胺 渗滤 结垢 污水处理
作者
Zhiwei Qiu,Yana Li,Bozhan Ma,Ruobin Dai,Zhiwei Wang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:60 (37): 26777-26789
标识
DOI:10.1021/acs.est.6c05832
摘要

Abstract Biofouling poses a substantial challenge to advanced wastewater treatment and reuse via nanofiltration (NF) membranes, while current strategies for enhancing antibiofouling performance often compromise membrane perm-selectivity. Herein, quaternized NF (QPIP-NF) membranes were fabricated via piperazine (PIP) quaternization to simultaneously enhance antibiofouling performance and perm-selectivity. Compared with PIP-NF membranes, QPIP-NF membranes exhibited 1.4-fold higher pure water permeance, slightly increased Na2SO4 rejection, and 1.4-fold higher water/Na2SO4 selectivity, owing to increased surface roughness, reduced polyamide thickness, and improved size-sieving. Furthermore, QPIP-NF membranes also exhibited a 91% improvement in antibacterial efficiency against Escherichia coli and a 48% enhancement in dynamic antibiofouling performance. Kit-based measurements of key bacterial enzyme activities and reactive-species levels, postfouling antibacterial evaluations, and confocal laser scanning microscopy analyses of live/dead cell distributions and biofilm thickness on the membrane surface collectively revealed the antibiofouling mechanism of the QPIP-NF membrane through inhibition of biofilm formation via surface bactericidal activity. Specifically, QPIP-NF membranes inhibited catalase, superoxide dismutase, DNA gyrase, and Na+/K+-ATPase activities while inducing excessive intracellular generation of H2O2 and superoxide anions, thereby ensuring lasting antibacterial activity in the near-membrane region and achieving excellent antibiofouling performance. Our study provides a new avenue for the design of antibiofouling NF membranes with improved perm-selectivity.
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
研友_ngqgY8完成签到,获得积分10
1秒前
优美草丛完成签到,获得积分10
4秒前
坚强含烟完成签到,获得积分10
18秒前
俏皮的以莲完成签到,获得积分10
18秒前
41秒前
无奈奎完成签到,获得积分10
57秒前
王勇1234完成签到 ,获得积分10
1分钟前
从容的依玉完成签到,获得积分10
1分钟前
西山菩提完成签到,获得积分10
1分钟前
清爽的口红完成签到,获得积分10
1分钟前
LINDENG2004完成签到 ,获得积分10
1分钟前
如意的珩完成签到,获得积分10
1分钟前
腼腆的夏蓉完成签到,获得积分10
2分钟前
多情的中蓝完成签到,获得积分10
2分钟前
机智访琴完成签到,获得积分10
2分钟前
夏日随笔完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Imran完成签到,获得积分10
2分钟前
舒心的勒完成签到,获得积分10
2分钟前
干净的醉蝶完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
复杂亦瑶完成签到,获得积分10
3分钟前
无私绿兰完成签到,获得积分10
3分钟前
彭于晏的应助被bener采纳,获得10
3分钟前
俊秀的发卡完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
懦弱的绿蝶完成签到,获得积分10
3分钟前
bener发布了新的文献求助10
3分钟前
mmyhn的应助被文献求求人呀采纳,获得20
3分钟前
mmyhn的应助被文献求求人呀采纳,获得20
4分钟前
4分钟前
白雪完成签到,获得积分10
4分钟前
Benhnhk21完成签到,获得积分10
4分钟前
清脆乘云完成签到,获得积分10
4分钟前
情怀的应助被科研通管家采纳,获得10
4分钟前
秀丽若魔完成签到,获得积分10
4分钟前
drhwang完成签到,获得积分10
4分钟前
魔幻梦曼完成签到,获得积分10
4分钟前
catherine完成签到,获得积分10
5分钟前
仁爱的如天完成签到,获得积分10
5分钟前
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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7893839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9403784
关于积分的说明 20859260
捐赠科研通 7497167
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3358902
关于科研通互助平台的介绍 2497242
邀请新用户注册赠送积分活动 2388012