journal article·2021-05-14

Poly(vinyl chloride)-Based Anion-Exchange Membrane with High-Antifouling Potential for Electrodialysis Application

Yuanwei Liu, Junbin Liao, Guibin Peng, Chenchu Dong, Shanshan Yang, Jiangnan Shen

ACS Applied Polymer Materials· Volume 3· Issue 5
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Abstract

The development of facile approaches to fabricate cost-effective anion-exchange membranes (AEMs) with desirable antifouling potential can promote wider AEM-based applications. In this work, we report an easy method for the preparation of AEMs using cost-effective poly(vinyl chloride) (PVC) via immersing the PVC films in triethylenetetramine (TETA) solution under mild conditions. The as-prepared AEMs with low surface area resistance in a range of 1.33–5.94 Ω·cm2 have the cross-linking structure, possessing good membrane integrity in dimethylacetamide (DMAc) for 30 days at room temperature, which has been experimentally evidenced. Our investigations demonstrate that the as-prepared AEMs show a superior antifouling potential with the longest transition time (>2100 min) using sodium dodecylbenzene sulfonate as a model foulant (relative to commercial JAM-II-5 AEM of 170 min). Possibly, the suppressed affinity interactions (π–π interaction) from the aliphatic matrix and the physical isolation contribute to the enhanced antifouling performance through electrostatic repulsion between foulants and membrane surface. In addition, electrodialysis (ED) with the optimized AEM show NaCl removal ratio of 90.2%, current efficiency of 65.8%, and energy consumption of 1.99 kW·h·kg–1 NaCl, outperforming those of JAM-II-5 AEM (80.7%; 64.5%; 4.43 kW·h·kg–1 NaCl), respectively. This facile preparation of AEMs with good performance indicates its potential application.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Membrane-based Ion Separation Techniques · Fuel Cells and Related Materials · Membrane Separation Technologies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

College of Chemical Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China

Department of Chemical Engineering and Safety, Engineering Research Center for Industrial Wastewater Treatment and Reuse of Shandong Province, Binzhou University, Binzhou 256600, China

Funding

Ministry of Industry and Information Technology of the People's Republic of China · National Natural Science Foundation of China · Natural Science Foundation of Zhejiang Province

References (64)

Show source-provided references
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