Effective ion sieving with Ti3C2Tx MXene membranes for production of drinking water from seawater

渗透 化学工程 插层(化学) 肿胀 的 海水淡化 水溶液 材料科学 海水 过滤(数学) 化学 无机化学 海洋学 复合材料 地质学 渗透 生物化学 有机化学 工程类 统计 数学
作者
Li Ding,Libo Li,Yanchang Liu,Yi Wu,Lu Zong,Junjie Deng,Yanying Wei,Jürgen Caro,Haihui Wang
出处
期刊:Nature sustainability [Nature Portfolio]
卷期号:3 (4): 296-302 被引量:785
标识
DOI:10.1038/s41893-020-0474-0
摘要

Traditional ways of producing drinking water from groundwater, water recycling and water conservation are not sufficient. Seawater desalination would close the gap but the main technology used is thermally driven multi-flash distillation, which is energy consuming and not sustainable. Stacking two-dimensional (2D) nanomaterials into lamellar membranes is a promising technique in the pursuit of both high selectivity and permeance in water desalination. However, 2D membranes tend to swell in water, and increasing their stability in aqueous solution is still challenging. Here, we report non-swelling, MXene membranes prepared by the intercalation of Al3+ ions. Swelling is prevented by strong interactions between Al3+ and oxygen functional groups terminating at the MXene surface. These membranes show excellent non-swelling stability in aqueous solutions up to 400 h and possess high rejection of NaCl (~89.5–99.6%) with fast water fluxes (~1.1–8.5 l m−2 h−1). Such membranes can be easily fabricated by simple filtration and ion-intercalating methods, which holds promise for their scalability. Two-dimensional lamellar membranes for water purification are promising but suffer from swelling that reduces their ion sieving performance in water. This study reports easy-to-fabricate, non-swelling MXene membranes prepared by the intercalation of Al3+ ions that could be scalable.
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
刚刚
chenbaiyu2001完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
欢喜无价完成签到,获得积分10
2秒前
韩较瘦发布了新的文献求助10
3秒前
夏瑞发布了新的文献求助30
3秒前
xiaoQ发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
宇星完成签到,获得积分10
4秒前
李爱国应助小吉采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
12发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
wanci应助patrickcj采纳,获得10
6秒前
6秒前
秋风举报HughWang求助涉嫌违规
6秒前
卫傀斗发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
LY发布了新的文献求助10
7秒前
Joy发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
大模型应助笨笨幻灵采纳,获得10
8秒前
ding应助qinhao采纳,获得10
8秒前
铀氪锂锂完成签到,获得积分10
8秒前
想吃蛋挞发布了新的文献求助10
9秒前
Zz发布了新的文献求助10
9秒前
哎呀发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
cy发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Arnold_wang应助夏瑞采纳,获得10
12秒前
13秒前
充电宝应助guyuchen采纳,获得10
13秒前
凶狠的仙人掌完成签到,获得积分10
13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
Industrial Hydraulics Manual (7th edition) 800
Physiologic races of the downy mildew fungus on soybeans in North Carolina 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7776516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9317928
关于积分的说明 20361024
捐赠科研通 7363328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3318372
关于科研通互助平台的介绍 2466373
邀请新用户注册赠送积分活动 2333828