Polyamide thin film nanocomposite with in-situ co-constructed COFs for organic solvent nanofiltration

界面聚合 纳滤 膜 渗透 聚酰胺 化学工程 纳米复合材料 薄膜复合膜 溶剂 材料科学 聚合 高分子化学 原位聚合 单体 化学 有机化学 聚合物 渗透 反渗透 生物化学 工程类
作者
Yating Yin,Shaoxiao Liu,Jin Zhou,Peng Yu,Enlin Wang,Lihui Han,Baowei Su
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:686: 122000-122000 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.122000
摘要

Organic solvent nanofiltration (OSN) is a novel membrane technology, it has great potential for organic solvent separation and purification due to its advantages of low energy consumption and mild operating conditions. High-performance OSN membranes are essential for OSN technology. Herein, we adopted a straightforward one-step in-situ co-polymerization procedure for the fabrication of a thin film nanocomposite (TFN) OSN membrane having a COFs-polyamide selective layer via doping the COFs reaction monomers, p-phenylenediamine (Pa) and 1,3,5-triformylphloroglucinol (Tp), into the aqueous m-phenylenediamine (MPD) solution and organic trimesoyl chloride (TMC) solution, respectively, during the interfacial polymerization (IP) process. With the ultra-low concentrations used in both MPD and COFs reactive monomers, the optimal TFN OSN membrane, TFN-100-75, achieves an ethanol permeance of 65.7 L m−2 h−1 MPa−1 and an Rhodamine B (RDB, 479 Da) rejection of 99.0%. Meanwhile, this OSN membrane has an ultra-smooth surface, corresponding to a roughness of only 2.9 ± 0.3 nm. Also, this membrane has larger porosity, average pore size, and surface pore density compared with the COFs-free thin-film composite (TFC) membrane. Besides, the TFN-100-75 membrane has a pure methanol and ethanol permeance of 184.3 and 105 L m−2 h−1 MPa−1, respectively, and a molecular weight cut-off (MWCO) of about 362 Da. The TFN-100-75 membrane achieved an rifampicin rejection of above 99% during the separation of rifampicin/ethanol solutions with different concentration as well as the continuous concentration experiment, demonstrating its potential in pharmaceutical separation and purification. During a long-time variable temperature immersion test in pure N,N-dimethylformamide (DMF) at 25 °C for 32 days and then at 80 °C for 24 days, the TFN-100-75 membrane demonstrates superior solvent resistance, where the RDB rejection decreased only by 2%, from 99.0% to 97.0%. The TFN OSN membrane fabricated by the simple process in this work shows better separation performance than most OSN membranes reported in literatures, and has bright prospects for industrial organic solvents treatment.
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
lucinda完成签到 ,获得积分10
6秒前
淳于安筠完成签到 ,获得积分10
8秒前
dmr完成签到,获得积分10
10秒前
zhenzhen完成签到 ,获得积分10
13秒前
大赛璐完成签到,获得积分10
18秒前
柠檬完成签到 ,获得积分10
22秒前
专注寒蕾完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
橙子发布了新的文献求助10
28秒前
CY完成签到,获得积分0
33秒前
45秒前
专注德地完成签到,获得积分10
50秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
52秒前
stiger完成签到,获得积分0
53秒前
54秒前
ding的应助被笑然采纳,获得10
55秒前
长情的小蕾完成签到,获得积分10
58秒前
张平一完成签到 ,获得积分10
59秒前
guxi完成签到 ,获得积分10
59秒前
Ava发布了新的文献求助10
1分钟前
感动的沛槐完成签到,获得积分10
1分钟前
mmmm的应助被Lara采纳,获得10
1分钟前
AiQi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
仇剑封完成签到,获得积分10
1分钟前
爱撒娇的从寒完成签到,获得积分10
1分钟前
橙子完成签到,获得积分20
1分钟前
灯座完成签到,获得积分10
1分钟前
Ava完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
滿分選手完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4的应助被152455采纳,获得10
1分钟前
顾矜的应助被152455采纳,获得10
1分钟前
JamesPei的应助被152455采纳,获得10
1分钟前
研友_GZ3zRn完成签到 ,获得积分0
1分钟前
isedu完成签到,获得积分0
1分钟前
爱宁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MGraceLi_sci完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
kaio_escolar的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
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
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8023813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9466162
关于积分的说明 21216431
捐赠科研通 7594493
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3387074
关于科研通互助平台的介绍 2519728
邀请新用户注册赠送积分活动 2422931