Nanodiamond-Enabled Thin-Film Nanocomposite Polyamide Membranes for High-Temperature Water Treatment
Notice bibliographique
Résumé
Despite growing demands for high-temperature wastewater treatment, most available polymeric membranes are limited to mild operating temperatures (<50 °C) and become less efficient at high temperatures. Herein we show how to make thermally stable reverse osmosis thin-film nanocomposite (TFN) membranes by embedding nanodiamond (ND) particles. Polyamide composite layers containing different loadings of surface-modified ND particles were synthesized through interfacial polymerization. The reactive functional groups and the hydrophilic surface of the NDs intensified the interactions of the nanoparticles with the polymer matrix and increased the surface wettability of the TFN membranes. Contact angle measurement showed a maximum decrease from 88.4° for the pristine membrane to 58.3° for the TFN membrane fabricated with 400 ppm ND particles. The addition of ND particles and ethyl acetate created larger surface features on the polyamide surface of TFN membranes. The average roughness of the membranes increased from 108.4 nm for the pristine membrane to 177.5 nm for the TFN membrane prepared with highest ND concentration. The ND-modified TFN membranes showed a higher pure water flux (up to 76.5 LMH) than the pristine membrane (17 LMH) at ambient temperature at 220 psi and room temperature. The TFN membrane with the highest loading of ND particles overcame the trade-off relation between the water flux and NaCl rejection with 76.5 LMH and 97.3% when 2000 ppm of NaCl solution was filtered at 220 psi. Furthermore, with increasing ND concentration, the TFN membrane showed a lower flux decline at high temperatures over time. The TFN400 prepared with 400 ppm of m -phenylene diamine functionalized ND particles had a 13% flux decline over a 9 h filtration test at 75 °C. This research provides a promising path to the development of high-performance TFN membranes with enhanced thermal stability for the treatment of wastewaters at high temperatures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».