Antifouling and Chemical-Resistant Nanofiltration Membrane Modulated by a Functionalized MWCNT Interlayer for Efficient Dye/Salt Separation at High Salinity
Source abstract
Abstract
Dye/salt separation in textile wastewater is of great importance. Membrane filtration technology is an environmentally friendly and effective approach to solve this issue. In this study, a thin-film composite membrane with a tannic acid (TA)-modified carboxylic multiwalled carbon nanotube (MWCNT) interlayer (M-TA) was prepared by interfacial polymerization with amino-functionalized graphene quantum dots (NGQDs) acting as aqueous monomers. The addition of the M-TA interlayer favored the formation of a thinner, more hydrophilic, and smoother selective skin layer for the composite membrane. The pure water permeability of the M-TA-NGQDs membrane was ∼9.32 L m –2 h –1 bar –1, which was higher than that of the NGQDs membrane without the interlayer. Meanwhile, the M-TA-NGQDs membrane presented better methyl orange (MO) rejection (97.79%) than the NGQDs membrane (87.51%). The optimal M-TA-NGQDs membrane exhibited excellent dye rejection (Congo red (CR): 99.61%; brilliant green (BG): 96.04%) and low salt rejection (NaCl < 15%). Noticeably, the M-TA-NGQDs membrane displayed effective selective separation performance (CR and BG > 99%) for dye/NaCl mixed solutions even at a high NaCl concentration of 50,000 mg/L. Furthermore, the M-TA-NGQDs membrane presented high water permeability recovery ratio values (91.02–98.20%). Importantly, the M-TA-NGQDs membrane showed excellent chemical stability (acid/alkali resistance). Generally, the fabricated M-TA-NGQDs membrane exhibited a great prospect for applications in dye wastewater treatment and water recycling, especially for the effective selective separation of dye/salt mixtures for high-salinity textile dyeing wastewater.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Membrane Separation Technologies · Advanced biosensing and bioanalysis techniques · Graphene and Nanomaterials Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
he Key Laboratory of Environmental Biology and Pollution Control (Hunan University), Ministry of Education, College of Environmental Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, P. R. China
Funding
Natural Science Foundation of?Hunan Province · Basic and Applied Basic Research Foundation of Guangdong Province · National Natural Science Foundation of China · Shenzhen Science and Technology Innovation Program
References (77)
Show source-provided references
1. 10.1016/j.scitotenv.2021.14814510.1016/j.scitotenv.2021.148145 ↗
2. 10.1016/j.chemosphere.2015.03.08610.1016/j.chemosphere.2015.03.086 ↗
3. 10.1016/j.cej.2018.12.05710.1016/j.cej.2018.12.057 ↗
4. 10.1016/j.jhazmat.2021.12650510.1016/j.jhazmat.2021.126505 ↗
5. 10.1021/acs.est.7b0651810.1021/acs.est.7b06518 ↗
6. 10.1016/j.seppur.2020.11707910.1016/j.seppur.2020.117079 ↗
7. 10.1016/j.cej.2019.12256010.1016/j.cej.2019.122560 ↗
8. 10.1016/j.cej.2020.12519910.1016/j.cej.2020.125199 ↗
9. 10.1021/acs.iecr.7b0144010.1021/acs.iecr.7b01440 ↗
10. 10.1016/j.memsci.2021.12009410.1016/j.memsci.2021.120094 ↗
11. 10.1016/j.desal.2005.05.03110.1016/j.desal.2005.05.031 ↗
12. 10.1021/acs.est.9b0273810.1021/acs.est.9b02738 ↗
13. 10.1016/j.seppur.2021.11972510.1016/j.seppur.2021.119725 ↗
14. 10.1016/j.memsci.2017.10.02210.1016/j.memsci.2017.10.022 ↗
15. 10.1016/j.seppur.2015.12.01510.1016/j.seppur.2015.12.015 ↗
16. 10.1016/S0376-7388(01)00569-510.1016/S0376-7388(01)00569-5 ↗
17. 10.1016/j.cis.2020.10212410.1016/j.cis.2020.102124 ↗
18. 10.1016/j.watres.2018.09.04010.1016/j.watres.2018.09.040 ↗
19. 10.1016/j.memsci.2018.07.04410.1016/j.memsci.2018.07.044 ↗
20. 10.1016/j.memsci.2018.11.04410.1016/j.memsci.2018.11.044 ↗
21. 10.1016/j.memsci.2012.11.05910.1016/j.memsci.2012.11.059 ↗
22. 10.1016/j.memsci.2019.11721210.1016/j.memsci.2019.117212 ↗
23. 10.1016/j.cej.2020.12714410.1016/j.cej.2020.127144 ↗
24. 10.1039/c3nr03623e10.1039/c3nr03623e ↗
25. 10.1016/j.carbon.2012.06.00210.1016/j.carbon.2012.06.002 ↗
26. 10.1016/j.seppur.2021.11935210.1016/j.seppur.2021.119352 ↗
27. 10.1021/acs.est.8b0242510.1021/acs.est.8b02425 ↗
28. 10.1016/j.memsci.2023.12147810.1016/j.memsci.2023.121478 ↗
29. 10.1016/j.desal.2023.11652610.1016/j.desal.2023.116526 ↗
30. 10.1016/j.memsci.2023.12137710.1016/j.memsci.2023.121377 ↗
31. 10.1016/j.memsci.2017.05.03310.1016/j.memsci.2017.05.033 ↗
32. 10.1016/j.cej.2017.04.06810.1016/j.cej.2017.04.068 ↗
33. 10.1016/j.cej.2021.13442510.1016/j.cej.2021.134425 ↗
34. 10.1016/j.memsci.2020.11867910.1016/j.memsci.2020.118679 ↗
35. 10.1016/j.seppur.2023.12382110.1016/j.seppur.2023.123821 ↗
36. 10.1021/acs.est.9b0677910.1021/acs.est.9b06779 ↗
37. 10.1021/acs.est.0c0537710.1021/acs.est.0c05377 ↗
38. 10.1016/j.memsci.2019.05.00210.1016/j.memsci.2019.05.002 ↗
39. 10.1016/j.memsci.2019.11747210.1016/j.memsci.2019.117472 ↗
40. 10.1016/j.desal.2020.11481110.1016/j.desal.2020.114811 ↗
41. 10.1016/S0008-6223(02)00004-010.1016/S0008-6223(02)00004-0 ↗
42. 10.1016/j.cej.2019.12246210.1016/j.cej.2019.122462 ↗
43. 10.1016/j.apsusc.2017.04.17310.1016/j.apsusc.2017.04.173 ↗
44. 10.1016/j.jenvman.2016.07.09010.1016/j.jenvman.2016.07.090 ↗
45. 10.1016/j.cej.2019.12378710.1016/j.cej.2019.123787 ↗
46. 10.1016/j.memsci.2022.12040110.1016/j.memsci.2022.120401 ↗
47. 10.1016/j.jhazmat.2008.03.11010.1016/j.jhazmat.2008.03.110 ↗
48. 10.1016/j.cej.2023.14170810.1016/j.cej.2023.141708 ↗
49. 10.1016/j.memsci.2020.11856410.1016/j.memsci.2020.118564 ↗
50. 10.1039/C8TA00342D10.1039/C8TA00342D ↗
51. 10.1016/j.memsci.2012.12.01110.1016/j.memsci.2012.12.011 ↗
52. 10.1021/j150579a01110.1021/j150579a011 ↗
53. 10.1016/j.memsci.2019.03.05710.1016/j.memsci.2019.03.057 ↗
54. 10.1021/acs.nanolett.1c0171110.1021/acs.nanolett.1c01711 ↗
55. 10.1016/j.desal.2018.07.01010.1016/j.desal.2018.07.010 ↗
56. 10.1016/S0143-7208(01)00035-310.1016/S0143-7208(01)00035-3 ↗
57. 10.1016/j.memsci.2010.03.03610.1016/j.memsci.2010.03.036 ↗
58. 10.1016/j.cej.2019.12232110.1016/j.cej.2019.122321 ↗
59. 10.1021/acs.est.8b0298410.1021/acs.est.8b02984 ↗
60. 10.1016/j.seppur.2011.12.02410.1016/j.seppur.2011.12.024 ↗
61. 10.1016/j.memsci.2014.12.00810.1016/j.memsci.2014.12.008 ↗
62. 10.1016/j.cej.2013.03.02110.1016/j.cej.2013.03.021 ↗
63. 10.1002/aic.1409310.1002/aic.14093 ↗
64. 10.1016/j.cej.2019.12198210.1016/j.cej.2019.121982 ↗
65. 10.1021/acsami.0c0951010.1021/acsami.0c09510 ↗
66. 10.1016/j.jcis.2018.03.07210.1016/j.jcis.2018.03.072 ↗
67. 10.1016/j.memsci.2016.11.03510.1016/j.memsci.2016.11.035 ↗
68. 10.1021/acs.est.7b0179510.1021/acs.est.7b01795 ↗
69. 10.1016/j.memsci.2018.03.01810.1016/j.memsci.2018.03.018 ↗
70. 10.1016/j.memsci.2013.10.03410.1016/j.memsci.2013.10.034 ↗
71. 10.1016/j.seppur.2017.12.04510.1016/j.seppur.2017.12.045 ↗
72. 10.1016/j.cej.2018.07.08110.1016/j.cej.2018.07.081 ↗
73. 10.1016/j.seppur.2022.12266110.1016/j.seppur.2022.122661 ↗
74. 10.1016/j.memsci.2021.11992310.1016/j.memsci.2021.119923 ↗
75. 10.1016/j.memsci.2019.11779510.1016/j.memsci.2019.117795 ↗
76. 10.1016/j.memsci.2022.12074710.1016/j.memsci.2022.120747 ↗
77. 10.1016/j.memsci.2021.12005410.1016/j.memsci.2021.120054 ↗