2D Patterned Ion‐Exchange Membranes Induce Electroconvection

限制电流 材料科学 浓差极化 电渗析 聚苯乙烯 涡流 化学物理 海水淡化 层流 离子 限制 电解质 离子运输机 化学工程 纳米技术 机械 复合材料 聚合物 电极 化学 电化学 生物化学 机械工程 物理 有机化学 物理化学 工程类
作者
Florian Roghmans,E. Evdochenko,Felix Stockmeier,Sven Schneider,Amel Smailji,Rahul Tiwari,Annabel Mikosch,Elif Karatay,Alexander Kühne,Andreas Walther,Ali Mani,Matthias Weßling
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:6 (1) 被引量:50
标识
DOI:10.1002/admi.201801309
摘要

Abstract Concentration polarization is a diffusion‐limited phenomenon for ion transport in electrodialysis based desalination processes. Once a so‐called limiting current is reached, the resistance of the system rises notably manifested as a plateau region in the current–voltage curves. For long it is hypothesized that altering the surface properties of the membrane can overcome the diffusional transport limitation by the induction of electroconvective vortices mixing the laminar boundary layer. To systematically investigate the influence of geometrical and chemical membrane surface topology on the evolution of electroconvection, circular patterns of polystyrene, poly(2‐vinylpyridine) (P2VP), and P2VP microgels are inkjet printed on cation‐exchange membranes. All types of patterns cause an insignificant increase in membrane resistance but they reduce the plateau lengths indicating the desired accelerated onset of electroconvection. In case of polystyrene (PS) patterns, the drop in plateau length results in a small reduction in transport resistance for overlimiting currents. However, membranes modified with linear P2VP and P2VP microgel patterns do exhibit a significantly decreased resistance in this region at a simultaneous increase of the limiting current density. Direct numerical simulations support the interpretation that the surface charge of the printed patterns influences the direction of the vortices being advantageous during ion transport toward the membrane.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
酷酷的水儿完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
orixero应助闪闪凝冬采纳,获得10
3秒前
爱吃小鱼饼的西柚完成签到,获得积分10
3秒前
王永涛发布了新的文献求助10
4秒前
小二郎应助jdj采纳,获得10
4秒前
nadeem完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
蔺契完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
陈龙完成签到,获得积分10
12秒前
文艺代灵发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
TXSJd666完成签到,获得积分10
14秒前
杨杨完成签到,获得积分10
16秒前
狂野忆文发布了新的文献求助10
17秒前
博qb完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
jdj发布了新的文献求助10
18秒前
橙子皮发布了新的文献求助30
21秒前
小圆圈发布了新的文献求助10
24秒前
飘逸无招完成签到,获得积分10
25秒前
31秒前
36秒前
36秒前
41秒前
何博发布了新的文献求助10
41秒前
顾矜应助王永涛采纳,获得10
43秒前
44秒前
hzs发布了新的文献求助10
46秒前
JamesPei应助长孙若灵采纳,获得20
47秒前
Chosen_1完成签到,获得积分10
47秒前
49秒前
乐乐应助Lilili采纳,获得10
50秒前
54秒前
54秒前
万能图书馆应助泡泡啰叽采纳,获得10
55秒前
55秒前
高分求助中
ФОРМИРОВАНИЕ АО "МЕЖДУНАРОДНАЯ КНИГА" КАК ВАЖНЕЙШЕЙ СИСТЕМЫ ОТЕЧЕСТВЕННОГО КНИГОРАСПРОСТРАНЕНИЯ 3000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 500
Quantum Computing for Quantum Chemistry 500
Thermal Expansion of Solids (CINDAS Data Series on Material Properties, v. I-4) 470
Fire Protection Handbook, 21st Edition volume1和volume2 360
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3901466
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3446206
关于积分的说明 10843611
捐赠科研通 3171310
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1752226
邀请新用户注册赠送积分活动 847061
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 789681