journal article·2021-12

The Journey of Water Remediation through Biomimetic Strategies: A Mechanistic Insight

Ria Sen Gupta, Nagarajan Padmavathy, Suryasarathi Bose

Advanced Sustainable Systems· Volume 5· Issue 12
Publisher page

Abstract

Abstract Nature‐driven designs for water crisis have shown much interest in energy‐efficient water treatment. This review discusses four different bioinspired systems, aquaporin membranes, mussel‐inspired amine‐based membranes, supramolecular architectures, and cactus/mangrove desalination. The authors have also delineated their contributions and mechanisms toward forming water pathways for effective desalination. The discussion is mainly channelized toward constructing generic approaches based on membranes with diverse shapes and dimensions, including hierarchically structured membranes. The separation properties of these bioinspired systems stem from their chemical and physical structures imparting selectivity in the separation of ions, pollutants, etc. Further, this review covers the practical methodologies for next‐generation energy‐efficient membranes and outlines the perspectives regarding the upcoming developments in water technology.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Membrane Separation Technologies · Solar-Powered Water Purification Methods · Electrohydrodynamics and Fluid Dynamics

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

Affiliations

Department of Materials Engineering Indian Institute of Science Bangalore Karnataka 560040 India

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1039/C5EW00159E10.1039/C5EW00159E ↗
2. Samantaray P. K. · 2021 · 3710.1201/9781003052234-5 ↗
3. 10.1039/c0ee00541j10.1039/c0ee00541j ↗
4. 10.1080/25740881.2018.156311610.1080/25740881.2018.1563116 ↗
5. 10.1016/j.cej.2020.12477710.1016/j.cej.2020.124777 ↗
6. 10.3390/polym1107116010.3390/polym11071160 ↗
7. 10.1002/adsu.20190001710.1002/adsu.201900017 ↗
8. 10.1021/acsami.1c0652010.1021/acsami.1c06520 ↗
9. 10.1016/j.seppur.2020.11711610.1016/j.seppur.2020.117116 ↗
10. 10.1016/j.desal.2019.11430710.1016/j.desal.2019.114307 ↗
11. 10.1021/acsami.0c0850410.1021/acsami.0c08504 ↗
12. 10.1016/j.coco.2021.10066810.1016/j.coco.2021.100668 ↗
13. 10.1016/j.memsci.2017.10.06810.1016/j.memsci.2017.10.068 ↗
14. 10.1039/C8RA02692K10.1039/C8RA02692K ↗
15. 10.1016/j.jhazmat.2019.12115210.1016/j.jhazmat.2019.121152 ↗
16. 10.1016/j.cej.2020.12634710.1016/j.cej.2020.126347 ↗
17. 10.1021/acs.estlett.0c0001910.1021/acs.estlett.0c00019 ↗
18. 10.1016/j.jcis.2021.03.17410.1016/j.jcis.2021.03.174 ↗
19. Kim D. · Curr. Opin. Green Sustainable Chem. · 2020 · 100427
20. 10.1128/am.15.4.736-737.196710.1128/am.15.4.736-737.1967 ↗
21. Parhi P. · J. Chem. · 2012 · 2013 · 61823610.1155/2013/618236 ↗
22. 10.1016/j.memsci.2010.11.06910.1016/j.memsci.2010.11.069 ↗
23. 10.1016/S0304-386X(96)00059-X10.1016/S0304-386X(96)00059-X ↗
24. 10.1002/pi.599310.1002/pi.5993 ↗
25. 10.1038/s41427-021-00322-y10.1038/s41427-021-00322-y ↗
26. 10.1016/j.memsci.2010.12.03610.1016/j.memsci.2010.12.036 ↗
27. 10.1016/j.desal.2015.06.00210.1016/j.desal.2015.06.002 ↗
28. 10.1016/j.desal.2012.07.00710.1016/j.desal.2012.07.007 ↗
29. 10.1016/j.desal.2006.03.05310.1016/j.desal.2006.03.053 ↗
30. 10.1152/ajprenal.1993.265.4.F46310.1152/ajprenal.1993.265.4.F463 ↗
31. 10.1111/j.1768-322X.1997.tb01029.x10.1111/j.1768-322X.1997.tb01029.x ↗
32. 10.1146/annurev.biochem.68.1.42510.1146/annurev.biochem.68.1.425 ↗
33. 10.1046/j.1365-2958.2000.02016.x10.1046/j.1365-2958.2000.02016.x ↗
34. 10.1016/j.cplett.2007.10.04610.1016/j.cplett.2007.10.046 ↗
35. 10.1021/ac800849810.1021/ac8008498 ↗
36. 10.1073/pnas.100986410710.1073/pnas.1009864107 ↗
37. 10.1039/C6CS00921B10.1039/C6CS00921B ↗
38. 10.1016/j.desal.2015.04.02610.1016/j.desal.2015.04.026 ↗
39. 10.1073/pnas.070876210410.1073/pnas.0708762104 ↗
40. 10.1016/j.memsci.2013.09.00710.1016/j.memsci.2013.09.007 ↗
41. 10.1039/c3ta10731k10.1039/c3ta10731k ↗
42. 10.1016/j.colsurfb.2012.08.00910.1016/j.colsurfb.2012.08.009 ↗
43. 10.1016/j.colsurfb.2012.02.01310.1016/j.colsurfb.2012.02.013 ↗
44. 10.1021/es505633710.1021/es5056337 ↗
45. 10.1016/j.memsci.2012.03.03310.1016/j.memsci.2012.03.033 ↗
46. 10.1016/j.memsci.2012.03.00410.1016/j.memsci.2012.03.004 ↗
47. 10.1016/j.memsci.2012.08.03910.1016/j.memsci.2012.08.039 ↗
48. 10.1016/j.memsci.2013.01.03110.1016/j.memsci.2013.01.031 ↗
49. 10.1016/j.memsci.2014.11.05510.1016/j.memsci.2014.11.055 ↗
50. 10.1016/j.watres.2017.12.00610.1016/j.watres.2017.12.006 ↗
51. 10.1016/j.watres.2021.11692410.1016/j.watres.2021.116924 ↗
52. 10.1016/j.jwpe.2020.10117710.1016/j.jwpe.2020.101177 ↗
53. 10.1016/j.jwpe.2021.10191410.1016/j.jwpe.2021.101914 ↗
54. 10.1016/j.desal.2020.11433710.1016/j.desal.2020.114337 ↗
55. 10.1016/j.cej.2020.12593810.1016/j.cej.2020.125938 ↗
56. 10.1016/j.psep.2020.03.01310.1016/j.psep.2020.03.013 ↗
57. 10.1002/ceat.20190038110.1002/ceat.201900381 ↗
58. Kaldenhoff R. · 2007 · 505
59. 10.1016/j.pbi.2006.05.01410.1016/j.pbi.2006.05.014 ↗
60. 10.1017/CBO978113994657510.1017/CBO9781139946575 ↗
61. 10.1016/S0022-0981(98)00131-210.1016/S0022-0981(98)00131-2 ↗
62. 10.1007/s00468-010-0417-x10.1007/s00468-010-0417-x ↗
63. 10.1111/pce.1227210.1111/pce.12272 ↗
64. 10.1111/j.1399-3054.1968.tb07248.x10.1111/j.1399-3054.1968.tb07248.x ↗
65. 10.1104/pp.41.3.52910.1104/pp.41.3.529 ↗
66. 10.1111/j.1469-8137.1982.tb03338.x10.1111/j.1469-8137.1982.tb03338.x ↗
67. 10.1016/S0367-2530(17)30013-010.1016/S0367-2530(17)30013-0 ↗
68. Mukherjee A. · Glob. Adv. Res. J. Environ. Sci. Toxicol · 2012 · 1 · 1
69. 10.1021/acsnano.6b0700110.1021/acsnano.6b07001 ↗
70. 10.1038/srep2042610.1038/srep20426 ↗
71. 10.1016/S1383-5866(98)00070-710.1016/S1383-5866(98)00070-7 ↗
72. 10.1126/science.116770010.1126/science.1167700 ↗
73. 10.1126/science.137.3529.54510.1126/science.137.3529.545 ↗
74. 10.1021/jf100065w10.1021/jf100065w ↗
75. 10.1016/j.foodchem.2015.05.01110.1016/j.foodchem.2015.05.011 ↗
76. 10.1016/S0367-2530(17)32124-210.1016/S0367-2530(17)32124-2 ↗
77. 10.1016/j.pmatsci.2008.07.00310.1016/j.pmatsci.2008.07.003 ↗
78. 10.1016/j.pmatsci.2012.03.00110.1016/j.pmatsci.2012.03.001 ↗
79. 10.1021/cr078270o10.1021/cr078270o ↗
80. Liu C. · Sci. Rep. · 2015 · 5 · 1
81. 10.1038/ncomms225310.1038/ncomms2253 ↗
82. 10.3389/fpls.2017.0177710.3389/fpls.2017.01777 ↗
83. 10.1021/am405326710.1021/am4053267 ↗
84. 10.1002/adfm.20130366110.1002/adfm.201303661 ↗
85. 10.1002/adfm.20140222910.1002/adfm.201402229 ↗
86. 10.1002/adfm.20150274510.1002/adfm.201502745 ↗
87. 10.1002/adma.20130187610.1002/adma.201301876 ↗
88. 10.1021/acsmacrolett.8b0001410.1021/acsmacrolett.8b00014 ↗
89. 10.1126/science.114724110.1126/science.1147241 ↗
90. 10.1016/j.cej.2018.02.04810.1016/j.cej.2018.02.048 ↗
91. 10.1073/pnas.060555210310.1073/pnas.0605552103 ↗
92. 10.1073/pnas.131501511010.1073/pnas.1315015110 ↗
93. 10.1016/j.memsci.2012.04.02110.1016/j.memsci.2012.04.021 ↗
94. 10.1016/j.memsci.2012.06.04510.1016/j.memsci.2012.06.045 ↗
95. 10.1002/adfm.20191006210.1002/adfm.201910062 ↗
96. 10.1016/j.memsci.2017.11.06310.1016/j.memsci.2017.11.063 ↗
97. 10.1002/adfm.20170532710.1002/adfm.201705327 ↗
98. 10.1002/adfm.20120115610.1002/adfm.201201156 ↗
99. 10.1021/la204831b10.1021/la204831b ↗
100. 10.1021/am403405c10.1021/am403405c ↗