journal article·2025-09Open access

Predictable Self‐Assembly as an Unexplored Key Factor Influencing Membrane Separation: Insights from Monophenols

Qiuyu Han, Lu Yin, Tingting Mi, Qi Chen, Wanlin Ouyang, Liping Fan, Qinshi Wang, Yue Zhang, Zhishu Tang, Huaxu Zhu, Bo Li

Advanced Science· Volume 12· Issue 34

Abstract

Abstract While nanofiltration (NF) holds promise for separating small molecules, effectively separating structurally similar compounds like monophenols remains challenging. This study unveils a novel NF separation strategy based on the often‐overlooked phenomenon of solute self‐assembly. Using a combination of experimental and computational approaches, a direct link between monophenol self‐assembly and rejection behavior during NF is established. The self‐assembly of monophenols, primarily driven by π–π stacking interactions, is shown to significantly influence their rejection rates, with larger, more numerous self‐assemblies experiencing higher rejection. Furthermore, a clear relationship between monophenol structures and self‐assembly strength is established, revealing that the number and Hydrogen (H)‐bonding capacity of substituents on the aromatic ring dictate the propensity for self‐assembly. This insight enables the development of a predictive model for monophenol self‐assembly, which is validated through NF experiments using binary mixtures, confirming that predictable differences in self‐assembly behavior can be leveraged for selective separation. This study establishes solute self‐assembly as a tunable parameter for enhancing NF separation of similarly sized molecules.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Membrane Separation Technologies · Membrane Separation and Gas Transport · Nanopore and Nanochannel Transport Studies

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

Affiliations

Jiangsu Collaborative Innovation Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization Nanjing University of Chinese Medicine Nanjing 210023 China

Jiangsu Research Center of Botanical Medicine Refinement Engineering Nanjing University of Chinese Medicine Nanjing 210023 China

The First Clinical Medical College Nanjing University of Chinese Medicine Nanjing 210023 China

School of Chinese Materia Medica Beijing University of Chinese Medicine Beijing 100029 China

Funding

National Key Research and Development Program of China · National Natural Science Foundation of China

References (100+)

Show source-provided references
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