Construction and Chlorine Resistance of Thiophene-Poly(ethyleneimine)-Based Dual-Functional Nanofiltration Membranes
Source abstract
Abstract
The demand to improve the chlorine resistance of polyamide (PA) membranes is escalated with greater amounts of chlorine-containing disinfectant being used in global water treatment during the COVID-19 pandemic. In this work, we designed thiophene-functionalized poly(ethyleneimine) (TPEI) materials first and grafted them onto a conventional PA membrane to develop novel nanofiltration membranes (PEI-M, TPEI-1-M, TPEI-2-M). These membranes have dual-functionalized selective surfaces covered by hydrophilic amino groups and electron-rich thiophene moieties, which endow these membranes with superior chlorine resistance and improved separation performance. The modified membranes increase the rejection of MgCl 2 from 86.5% of the nascent PA membrane (PA-M) to higher than 93.0% without sacrificing the membrane water permeability. More stable separation performance is achieved with all of the as-prepared membranes than PA-M after exposure to a 2000 ppm sodium hypochlorite solution. TPEI-2-M outperforms other membranes after being treated in a chlorination intensity of 16,000 ppm·h with the smallest flux loss and the highest MgCl 2 rejection. This is mainly ascribed to the highest amount of amino and thiophene moieties on the TPEI-2-M surface. This study provides an effective protocol for developing novel PA-based nanofiltration membranes while demonstrating its superiority over current technologies with exceptional separation performance and antichlorine ability.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Membrane Separation Technologies · Microplastics and Plastic Pollution · Recycling and Waste Management Techniques
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
College of Environment and Safety Engineering, Fuzhou University, No.2 Xueyuan Road, Fujian 350116, China
Funding
Fuzhou University · Natural Science Foundation of Fujian Province
References (64)
Show source-provided references
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