Enhanced performance of thin-film nanocomposite membranes achieved by hierarchical zeolites for nanofiltration

聚酰胺 纳滤 聚砜 材料科学 纳米复合材料 化学工程 界面聚合 介孔材料 沸石 分子筛 高分子化学 聚合物 复合材料 化学 有机化学 单体 吸附 催化作用 生物化学 工程类
作者
Danhua Wang,Miaomiao Tian,Shuangqiao Han,Kai Ding,Liya Yin,Junyong Zhu,Yatao Zhang,Li Han
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:671: 121405-121405 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.121405
摘要

Nanosized zeolite molecular sieves are increasingly explored for developing high-performance nanocomposite membranes, mainly because of their ordered pore structures and remarkable thermal stability. In this study, hierarchical nanosized aluminophosphate molecular sieves [AlPO-5 (AFI)] were synthesized as functional fillers to construct thin-film nanocomposite (TFN) membranes. Nanosized AlPO-5 was effectively positioned onto porous polysulfone supports via a filtration-assisted method, followed by in situ interfacial polymerization to construct a polyamide layer atop the modified supports. The synthesized nanosized AlPO-5 crystals have both intrinsic micropores and abundant intracrystalline mesopores. SEM and AFM analyses reveal that the introduction of AlPO-5 not only enhanced the surface roughness of TFN membranes with valley-shaped surface but also substantially decreased the thickness of a polyamide layer compared to nodular-shaped TFC membranes. These differences are mainly ascribed to retarded piperazine diffusion and positioned AlPO-5 nanoaggregates. The role of AlPO-5 loading in overall separation performance of TFN membranes was studied. The best-performing TFN membranes showed the highest water permeability of 23.2 L m−2 h−1 bar−1, nearly twice that of unmodified TFC membranes, while maintaining a high salt rejection of 97.5%. The thickened and roughened polyamide layer with reduced transport resistance as well as intrinsic abundant mesopores of AlPO-5 fillers mainly contribute to the enhanced water transport. This study highlights the usage of hierarchical zeolite molecular sieves to fabricate high-permeable polyamide membranes for elevated nanofiltration performance.
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
派派完成签到,获得积分20
1秒前
ZHY2023发布了新的文献求助10
1秒前
鹤川完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
迷你的怀绿完成签到,获得积分10
4秒前
派派发布了新的文献求助10
4秒前
晕晕完成签到 ,获得积分10
4秒前
FashionBoy应助岩伴采纳,获得10
5秒前
123完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
星辰大海应助WangJ1018采纳,获得10
7秒前
7秒前
9秒前
wenyh完成签到,获得积分10
9秒前
TZW完成签到,获得积分10
9秒前
tyj完成签到,获得积分10
9秒前
WJing完成签到,获得积分10
10秒前
沈欣冉发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
小池同学完成签到,获得积分10
12秒前
稳重的秋天完成签到,获得积分10
12秒前
yeapyeye发布了新的文献求助10
13秒前
汉堡包应助WJing采纳,获得10
13秒前
怕黑的匕发布了新的文献求助20
13秒前
科研通AI6.3应助少许采纳,获得10
13秒前
安静帆布鞋完成签到,获得积分20
14秒前
wenyh发布了新的文献求助10
14秒前
领导范儿应助朝菌采纳,获得10
14秒前
17秒前
yeapyeye完成签到,获得积分10
20秒前
小蘑菇应助张静瑶采纳,获得10
20秒前
初景发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
科研民工李完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
21秒前
科研小白完成签到,获得积分10
21秒前
沈欣冉完成签到,获得积分10
22秒前
海绵宝宝发布了新的文献求助10
22秒前
Ava应助nnn采纳,获得10
23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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
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 6412259
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231376
关于积分的说明 17470084
捐赠科研通 5465072
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887522
邀请新用户注册赠送积分活动 1864296
关于科研通互助平台的介绍 1702915