journal article·2026-01Open access

Electro‐Conductive Silver‐Coated Polyamide‐Imide Membranes for Sustainable Water Treatment

Zahra Zandi, Mehrasa Yassari, Mojtaba Mohseni, Hesam Jafarian, Mohsen Pilevar, Mahshid Mardani, Farah Rahman Omi, Mark Elliott, Ahmad Rahimpour, Matthias Wessling, Mostafa Dadashi Firouzjaei, Mohtada Sadrzadeh

Advanced Sustainable Systems· Volume 10· Issue 1

Abstract

Abstract This study focuses on developing and evaluating electro‐conductive polyamide‐imide (PAI) ultrafiltration membranes with a stable metallic coating that can tackle the dual challenges of dye removal and membrane fouling in wastewater treatment applications. The Ag‐coated PAI membranes exhibit high electrical conductivity (exceeding 5.6 × 10 4 S cm −1 ), enabling the use of an applied electric potential to enhance dye removal efficiency and mitigate membrane fouling via electrochemical mechanisms. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) test confirm the high conductivity of the membranes. Meanwhile, linear sweep voltammetry (LSV) revealed the presence of the oxygen reduction reaction (ORR) and the hydrogen evolution reaction (HER) on the membrane surface. These findings provide valuable insights into the electrochemical potential for fabricating electro‐conductive membranes (ECMs). The Ag‐PAI membranes demonstrate remarkable dye rejection, with rates reaching 97% for reactive red 120 (RR120) and 90% for reactive black (RB) at an applied voltage of 7 V, while maintaining a consistent permeate flux of ≈100 LMH. The membranes also show significantly improved resistance to organic fouling, with the flux recovery ratio (FRR) increasing from 49.14% for pristine PAI to 80.41%, representing a 31% enhancement. The enhanced antifouling performance is attributed to gas bubble formation during voltage application, which disrupted the accumulation of the fouling cake layer. Together, these mechanisms effectively enhance the overall performance of the membrane.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Membrane Separation Technologies · Membrane-based Ion Separation Techniques · Extraction and Separation Processes

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

Affiliations

Department of Mechanical Engineering 10‐367 Donadeo Innovation Center for Engineering Advanced Water Research Lab (AWRL) University of Alberta Edmonton AB T6G 1H9 Canada

Chemical Process Engineering AVT.CVT RWTH Aachen University Forckenbeckstr. 51 52074 Aachen Germany

Department of Civil Construction and Environmental Engineering University of Alabama Tuscaloosa AL 35487 USA

DWI Leibniz Institute for Interactive Materials Forckenbeckstr. 50 52074 Aachen Germany

Funding

Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada · Canada's Oil Sands Innovation Alliance

References (100+)

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