已入深夜,您辛苦了!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,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Maintaining high magnesium/lithium selectivity in nanofiltration at high salinity: optimizing membrane charge distribution for synergistic Donnan and ion adhesion effects

纳滤 选择性 唐南势 化学工程 离子 粘附 锂(药物) 化学 盐度 无机化学 材料科学 电解质 有机化学 电极 生物化学 医学 生态学 物理化学 工程类 生物 内分泌学 催化作用
作者
Wenyan Ji,Ping Li,Feng Duan,Lulu Liu,Renqiang Cao,Renqiang Cao,Jingya Yin,He Sun,Jianquan Luo,Hongbin Cao
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:729: 124160-124160 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2025.124160
摘要

Nanofiltration membranes are essential for lithium recovery from brine, but their selectivity declines under high-salt conditions due to electrostatic shielding and fouling. We introduce a novel strategy to enhance membrane performance by enhancing positive charge density on the membrane surface while creating negative charge microdomains within the membrane. Specifically, we functionalized a polyethyleneimine-based membrane with 1,4-butanesultone through a ring-opening reaction, which balanced ion-membrane affinity and optimized the transport kinetics of water and ions. The resulting membrane exhibited a significant enhancement in permeance up to 11.2 L m −2 h −1 bar −1 and selectivity for Mg 2+ /Li + up to 51. Notably, it maintained over 96.21 % MgCl 2 rejection across a wide salt concentration range of 1–20 g L −1 , outperforming the results reported in literature. The comprehensive testing and mechanistic study indicate that this improved performance is due to the synergy of Donnan effect and ion-attraction, facilitated by the designed charge distribution. A two-stage nanofiltration process employing this membrane reduced the Mg 2+ /Li + ratio in brine samples from 43 to 0.25, highlighting its practical application potential. This work introduces a new paradigm for the design of highly selective membranes. • Provides a charge-regulation strategy for designing advanced separation membranes. •Precisely controlled membrane charge distribution synergistically improves permeability and selectivity. •The synergy of the Donnan effect and ion-attraction mechanisms governs membrane stability at high salinity.
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
刻苦的觅双完成签到,获得积分10
5秒前
Orange应助无私藏鸟采纳,获得10
5秒前
6秒前
陶某完成签到,获得积分10
7秒前
木木完成签到,获得积分10
8秒前
Fleur完成签到 ,获得积分10
8秒前
星辰大海应助无限的宫苴采纳,获得10
9秒前
11秒前
可爱忆丹完成签到 ,获得积分10
12秒前
阔达的泽洋完成签到,获得积分10
13秒前
学习要认真喽完成签到 ,获得积分10
14秒前
鱼子完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
若水完成签到,获得积分10
17秒前
TTYYI完成签到 ,获得积分10
18秒前
一一完成签到 ,获得积分10
18秒前
Harrison发布了新的文献求助80
19秒前
bluee发布了新的文献求助10
21秒前
甜美的秋尽完成签到,获得积分10
24秒前
龚幻梦发布了新的文献求助10
24秒前
烟花应助Cxg采纳,获得10
24秒前
26秒前
27秒前
Wtony完成签到 ,获得积分0
29秒前
怡然芷蝶发布了新的文献求助10
30秒前
Sunsets完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
32秒前
荔噗完成签到,获得积分10
34秒前
xue关闭了xue文献求助
34秒前
两回事完成签到 ,获得积分10
34秒前
Dobby完成签到,获得积分10
35秒前
OvO发布了新的文献求助10
35秒前
风华正茂完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
小二郎应助OMO采纳,获得10
39秒前
Debra完成签到,获得积分10
40秒前
咕噜咕噜完成签到 ,获得积分10
41秒前
拥抱完成签到 ,获得积分10
41秒前
郭梦龙发布了新的文献求助10
42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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Physiologic specialization in Peronospora manshurica 500
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 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7777830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318617
关于积分的说明 20365227
捐赠科研通 7364949
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319082
关于科研通互助平台的介绍 2466730
邀请新用户注册赠送积分活动 2334335