Lignin depolymerization: A sustainable strategy to enhance the separation performance of biopolymeric polyester membranes
Notice bibliographique
Résumé
Membrane technology remains essential for water treatment and desalination. While polyamide thin-film composite (TFC) membranes dominate the industry, their susceptibility to fouling reduces efficiency and shortens operational lifespan. Advanced chemical modification strategies have been developed to overcome this challenge, aiming to improve membrane performance and durability. Polyester-based TFC membranes offer a promising alternative, providing a negatively charged surface. However, their lower salt rejection than polyamide membranes remains a key limitation. In this study, we investigated the application of depolymerized lignin, a naturally abundant biopolymer, as a phenolic monomer for fabricating polyester TFC membranes. The native lignin has a much larger molecular size compared to conventional monomers, which limits its diffusion and reactivity during membrane formation. We utilized a microwave-assisted depolymerization technique to fractionate lignin into smaller moieties, resulting in oligomeric/monomeric lignin with a lower molecular mass and higher reactive sites. This approach enabled faster membrane fabrication and significantly improved membrane performance. The membranes fabricated by depolymerized lignin exhibited substantially improved salt rejection, achieving up to 98.8 % for sodium sulfate and 54 % for sodium chloride removal. The developed membranes exhibited excellent antifouling properties, as demonstrated by sodium alginate fouling tests, with a flux recovery ratio of over 85 %. This research presents an innovative approach to enhancing non-polyamide TFC membranes, opening up new possibilities for eco-friendly and efficient membrane technologies in practical desalination applications. • Depolymerized lignin enables fast fabrication of polyester TFC membranes. • Achieved 98.8 % Na 2 SO 4 and 54 % NaCl rejection with modified membranes. • Microwave-assisted depolymerization enhances lignin reactivity and diffusion. • Membranes show >85 % flux recovery in sodium alginate fouling tests. • Eco-friendly alternative to polyamide membranes with improved antifouling.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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)
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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 tête enseignante, 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 ».