Tailoring Thermoresponsive Polymer Architecture to Enhance Antifouling and Fouling Reversibility of Membranes

低临界溶液温度 聚合物 化学工程 超滤(肾) 生物污染 结垢 材料科学 色谱中的热响应聚合物 共聚物 吸附 膜污染 单体 过滤(数学) 高分子化学 丙烯酸酯 化学 色谱法 有机化学 复合材料 生物化学 高效液相色谱法 统计 数学 反相色谱法 工程类
作者
Inhyeong Jeon,Junwoo Lee,Mingjiang Zhong,Jae‐Hong Kim
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:57 (45): 17610-17619 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.est.3c05514
摘要

Cleaning a fouled membrane using warm water, instead of commonly used fouling control chemicals, is an approach advocated in resource-limited settings, where small-scale membrane filtration is used to provide clean water. Thermoresponsive polymers coated onto membranes undergo a conformational change across their lower critical solution temperature (LCST), enabling foulant removal during such temperature-swing cleaning. However, their intrinsic hydrophobicity above the LCST poses a fundamental material challenge. In this study, we examine how thermoresponsive polymers can be optimally copolymerized with hydrophilic polymers by precisely manipulating monomer arrangement of thermoresponsive N-isopropylacrylamide and hydrophilic 2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]ethyl acrylate. We successfully grafted these copolymers with different monomer arrangements onto poly(ether sulfone) ultrafiltration membranes while maintaining other polymer characteristics, such as the degree of polymerization and grafting density, constant. We found that placing hydrophilic polymer blocks at the outermost surface above the thermoresponsive polymer blocks is critical to achieving high surface hydrophilicity while preserving the thermoresponsive functionality. We demonstrate enhanced fouling resistance and efficient temperature-swing cleaning with optimized copolymer design based on their interaction with bovine serum albumin during static adsorption, filtration, and cleaning processes. These findings emphasize the importance of accurately tailoring the polymer architecture to enable more efficient filtration with reduced fouling and the capability to effectively clean the fouled membrane by simply using warm water.
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
lqq的一家之主完成签到,获得积分10
刚刚
ZJH完成签到,获得积分10
1秒前
Jasper应助微笑猎豹采纳,获得10
1秒前
yyp完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
姜友舜发布了新的文献求助10
1秒前
从雪发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
热心鱼完成签到,获得积分10
2秒前
Zhu完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
端庄的靖巧关注了科研通微信公众号
2秒前
3秒前
香蕉觅云应助agony采纳,获得10
3秒前
3秒前
炙热觅海完成签到,获得积分10
3秒前
lbwnb2112发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
想要的都有完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
lindalin发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
liu发布了新的文献求助10
5秒前
Feng完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
impecme发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
忧心的大白完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
风中的哈密瓜完成签到,获得积分10
6秒前
改善发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI2S应助偏偏采纳,获得10
7秒前
Zerolii发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Windy发布了新的文献求助10
7秒前
追寻发夹发布了新的文献求助10
7秒前
端庄店员发布了新的文献求助10
7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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 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 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 7622908
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9198305
关于积分的说明 19718072
捐赠科研通 7194352
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273096
关于科研通互助平台的介绍 2435450
邀请新用户注册赠送积分活动 2268618