journal article·2024-09

Tempospatially Confined Catalytic Membranes for Advanced Water Remediation

Na Lu, Fu Liu

Advanced Materials· Volume 36· Issue 37
Publisher page

Abstract

Abstract The application of homogeneous catalysts in water remediation is limited by their excessive chemical and energy input, weak regenerability, and potential leaching. Heterogeneous catalytic membranes (CMs) offer a new approach to facilitate efficient, selective, and continuous pollutant degradation. Thus, integrating membranes and continuous filtration with heterogeneous advanced oxidation processes (AOPs) can promote thermodynamic and kinetic mass transfers in spatially confined intrapores and facilitate diffusion‐reaction processes. Despite the remarkable advantages of heterogeneous CMs, their engineering application is practically restricted due to the fuzzy design criteria for specific applications. Herein, the recent advances in CMs for advanced water remediation are critically reviewed and the design flow for tempospatially confined CMs is proposed. Further, state‐of‐the‐art CM materials and their catalytic mechanisms are reviewed, after which the tempospatial confinement mechanisms comprising the nanoconfinement effect, interface effect, and kinetic mass transfer are emphasized, thus clarifying their roles in the construction and performance optimization of CMs. Additionally, the fabrication methods for CMs based on their catalysts and pore sizes are summarized and an overview of their application and performance evaluations is presented. Finally, future directions for CMs in materials research and water treatment, are presented.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Nanomaterials for catalytic reactions · Covalent Organic Framework Applications · Catalytic Processes in Materials Science

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

Affiliations

Zhejiang International Joint Laboratory of Advanced Membrane Materials & Processes Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering Chinese Academy of Sciences No. 1219 Zhongguan West Rd Ningbo 315201 China

Ningbo College of Materials Technology & Engineering University of Chinese Academy of Sciences 19 A Yuquan Rd, Shijingshan District Beijing 100049 China

Funding

National Natural Science Foundation of China

References (100+)

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