MXene-PVA-TiO2-based photothermal-catalytic membrane with high structural stability for efficient desalination and photodegradation

光热治疗 光降解 海水淡化 光催化 材料科学 膜 膜蒸馏 化学工程 光热效应 催化作用 纳米技术 化学 有机化学 生物化学 工程类
作者
Jiawei Sun,Muhammad Usman Farid,Min Wei Boey,Yugo Sato,Guanghao Chen,Alicia Kyoungjin An
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:468: 143744-143744 被引量:82
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143744
摘要

Solar energy is regarded as the most attractive energy source for producing clean water and green energy, as well as for photocatalytic pollutants removal. MXene, a 2D photothermal material, has opened up new opportunities in solar energy harvesting due to its unique properties. However, it has limitations, such as strong oxidation and degradation tendencies, that affect its stability. To address these challenges, herein we fabricated a highly stable MXene-PVA-TiO2@PVDF Janus membrane and tested it in an advanced photothermal-catalytic membrane distillation (PMD) system. The modified MXene-PVA-TiO2@PVDF membrane demonstrated superior photothermal desalination flux (1.23 kg/m2h with 99.9% salt rejection) and efficient photodegradation capacity (methylene blue removal rate > 95%) under 1 sun irradiation. The superior photothermal desalination efficiency of the prepared membrane is attributed to the wide-spectrum optical absorption and exceptional light-to-heat conversion characteristics of MXene, while a substantial enhancement in the photodegradation performance is ascribed to the formation of the MXene-TiO2 2D/3D hierarchical structure acting as a direct Z-scheme photocatalyst. The chemical and mechanical strength was significantly enhanced due to the robust 2D network structure of MXene-PVA. Overall, this study demonstrates the feasibility of synergetic photothermal-catalytic membrane distillation and the promising prospects of MXene materials in this field.
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
1秒前
1秒前
陈秋迎发布了新的文献求助30
1秒前
充电宝的应助被LS370123采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.4的应助被zhouhaoyi采纳,获得10
1秒前
yuhao的应助被zhouhaoyi采纳,获得10
1秒前
1秒前
whoknowsname发布了新的文献求助10
3秒前
whoknowsname发布了新的文献求助10
3秒前
whoknowsname发布了新的文献求助10
3秒前
ws完成签到,获得积分10
3秒前
科目三的应助被热情的人杰采纳,获得10
3秒前
wise111发布了新的文献求助10
4秒前
周一完成签到,获得积分10
4秒前
朱小呆完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
min完成签到,获得积分10
5秒前
linzx009完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Rowena完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
丘比特的应助被YAN采纳,获得10
6秒前
whoknowsname发布了新的文献求助10
6秒前
whoknowsname发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
酷波er的应助被阿容采纳,获得30
6秒前
黑猫黑猫完成签到,获得积分10
7秒前
李健的应助被心想事成采纳,获得10
7秒前
丘比特的应助被心想事成采纳,获得10
7秒前
Ava的应助被心想事成采纳,获得10
8秒前
君澔完成签到,获得积分10
8秒前
酷波er的应助被心想事成采纳,获得10
8秒前
周非王发布了新的文献求助10
8秒前
狂野画板发布了新的文献求助20
9秒前
科研通AI6.4的应助被198998采纳,获得30
9秒前
11秒前
11秒前
11秒前
学术laji发布了新的文献求助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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
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 7966642
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9434738
关于积分的说明 21030671
捐赠科研通 7543560
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3372092
关于科研通互助平台的介绍 2507439
邀请新用户注册赠送积分活动 2404660