Advanced electrically conductive carbon nanotubes-PVDF composite membranes with electro-promoted water treatment performance

反冲洗 膜 材料科学 水处理 生物污染 碳纳米管 化学工程 导电体 饮用水净化 碳纤维 聚合物 电导率 流出物 纳米技术 产量(工程) 电势能 污水处理 制浆造纸工业 环境科学 复合材料 工艺工程 电阻率和电导率 废水 环境工程 储能 电 膜技术
作者
Yongke Zhang,Jiajian Xing,Gaoliang Wei,Linhua Rao,G. He,Hao Du,Haiguang Zhang,Xu Wang,Shuo Chen,Xie Quan
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 11419-11419 被引量:15
标识
DOI:10.1038/s41467-025-66260-3
摘要

Decentralized water supply is essential for providing clean and safe drinking water, especially in underdeveloped regions. Membrane technology is a key process for removing pathogens and suspended solids from polluted water sources. This study constructs electrically conductive membranes (ECMs) using carbon nanotubes (CNTs) confined within polarized poly(vinylidene fluoride) (PVDF) through C-F interactions. The resulting membranes achieve ultrahigh water permeance, 3.5 to 5.2 times higher than four commercial polymer membranes with similar pore sizes. They maintain good electrical conductivity and mechanical strength. Applying a weak negative potential induces electrostatic repulsion between the ECMs and foulants, enhancing antifouling performance by over 10 times in terms of backwashing interval compared to conventional polymer membranes. A demonstration project confirms the feasibility of industrial-scale production with a capacity of 11.5 m2 h−1, corresponding to an annual yield of approximately 100,000 m². Another field demonstration for drinking water treatment, with a capacity of 300 m3 day−1, shows improved effluent quality, 53% energy savings, and 95% cost reduction for chemical cleaning compared to conventional processes. This study provides a cost-effective and efficient solution for addressing drinking water security challenges in underdeveloped regions through the enhanced performance of CNTs-PVDF ECMs. Access to clean water is crucial, especially in underdeveloped areas. Here, authors develop electrically conductive membranes using carbon nanotubes and poly(vinylidene fluoride), achieving higher water permeance and improved antifouling, reducing costs and energy use
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
科目三的应助被萧萧采纳,获得10
1秒前
专注之双的应助被lizhi采纳,获得20
1秒前
丘比特的应助被无心采纳,获得10
2秒前
金磊发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
愉快钻石发布了新的文献求助10
4秒前
诸葛藏藏发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
yyyyy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
goodjust完成签到 ,获得积分10
5秒前
爆米花的应助被Zoeychen采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
chen发布了新的文献求助10
6秒前
TOMORROW完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
symptom完成签到,获得积分10
7秒前
李小羊的应助被怡然小白菜采纳,获得10
8秒前
核桃发布了新的文献求助10
8秒前
枫叶秋完成签到,获得积分10
9秒前
lallana20发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
nana发布了新的文献求助10
9秒前
ddddd发布了新的文献求助10
10秒前
桐桐的应助被Zane采纳,获得10
10秒前
symptom发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
白佳坤完成签到,获得积分20
11秒前
刘庆超发布了新的文献求助10
12秒前
虚拟的雪瑶完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
枫叶秋发布了新的文献求助10
12秒前
hh发布了新的文献求助10
12秒前
852的应助被longsiping采纳,获得10
12秒前
13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
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1500
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
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 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7920000
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9417584
关于积分的说明 20926730
捐赠科研通 7516732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3364081
关于科研通互助平台的介绍 2501362
邀请新用户注册赠送积分活动 2395214