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PIP/TMC Interfacial Polymerization with Electrospray: Novel Loose Nanofiltration Membrane for Dye Wastewater Treatment.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-07-22 , DOI: 10.1021/acsami.0c09510 Yesol Kang 1 , Jaewon Jang 1 , Suhun Kim 1 , Joohwan Lim 1 , Yunho Lee 2 , In S Kim 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-07-22 , DOI: 10.1021/acsami.0c09510 Yesol Kang 1 , Jaewon Jang 1 , Suhun Kim 1 , Joohwan Lim 1 , Yunho Lee 2 , In S Kim 1
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A loose nanofiltration (NF) membrane with excellent dye rejection and high permeation of inorganic salt is required to fractionate dye/salt mixture in dye wastewater treatment. In this study, we fabricated the loose NF membrane by using the electrospray interfacial polymerization (EIP) method. It is a novel and facile interfacial polymerization method, which controls the thickness of the poly(piperazine-amide) (PPA) layer in nanometers (1 nm/min) and changes cross-linking degree of PPA layer and pore size by varying the electrospray time; consequently, water permeance and dye/salt rejection ratio can be handled. The fabricated EIP membrane with an optimized fabrication condition (M30, electrospray time was 30 min) possessed excellent pure water permeance (20.2 LMH/bar), high dye rejection (e.g., 99.6% for congo red (CR)), and low salt rejection (e.g., 6.3% for NaCl). Moreover, the EIP membrane exhibited enhanced antifouling property than commercial NF membrane (NF90) with a high flux recovery rate (FRR) of 87.1% and low irreversible fouling (Rir) of 12.9% after fouled by bovine serum albumin (BSA) due to its great smooth surface (average roughness (Ra) is 12.2 nm), hydrophilicity property, enhanced zeta potential, and low protein adsorption. The results indicate that the EIP loose NF membrane had a high potential for dye wastewater treatment.
中文翻译：
PIP / TMC界面电喷雾聚合：用于处理染料废水的新型松散纳滤膜。
为了在染料废水处理中分馏染料/盐混合物，需要具有优异的染料截留率和无机盐高渗透性的疏松纳米过滤（NF）膜。在这项研究中，我们通过使用电喷雾界面聚合（EIP）方法制造了疏松的NF膜。这是一种新颖且简便的界面聚合方法，该方法可控制纳米级（1 nm / min）中的聚哌嗪酰胺（PPA）层的厚度，并通过改变电喷涂来改变PPA层的交联度和孔径时间; 因此，可以处理水渗透性和染料/盐排斥率。具有最佳制造条件（M30，电喷雾时间为30分钟）的EIP膜具有优异的纯净水渗透性（20.2 LMH / bar），高染料去除率（例如刚果红（CR）的99.6％）和低盐去除率（e。（对于NaCl为6.3％）。此外，与工业NF膜（NF90）相比，EIP膜具有增强的防污性能，通量回收率（FRR）为87.1％，不可逆结垢率低（牛血清白蛋白（BSA）结垢后的R ir）为12.9％，这是由于其光滑的表面（平均粗糙度（R a）为12.2 nm），亲水性，增强的Zeta电位和较低的蛋白质吸附。结果表明，EIP松散NF膜在染料废水处理方面具有很高的潜力。
更新日期：2020-08-12
中文翻译：
PIP / TMC界面电喷雾聚合：用于处理染料废水的新型松散纳滤膜。
为了在染料废水处理中分馏染料/盐混合物，需要具有优异的染料截留率和无机盐高渗透性的疏松纳米过滤（NF）膜。在这项研究中，我们通过使用电喷雾界面聚合（EIP）方法制造了疏松的NF膜。这是一种新颖且简便的界面聚合方法，该方法可控制纳米级（1 nm / min）中的聚哌嗪酰胺（PPA）层的厚度，并通过改变电喷涂来改变PPA层的交联度和孔径时间; 因此，可以处理水渗透性和染料/盐排斥率。具有最佳制造条件（M30，电喷雾时间为30分钟）的EIP膜具有优异的纯净水渗透性（20.2 LMH / bar），高染料去除率（例如刚果红（CR）的99.6％）和低盐去除率（e。（对于NaCl为6.3％）。此外，与工业NF膜（NF90）相比，EIP膜具有增强的防污性能，通量回收率（FRR）为87.1％，不可逆结垢率低（牛血清白蛋白（BSA）结垢后的R ir）为12.9％，这是由于其光滑的表面（平均粗糙度（R a）为12.2 nm），亲水性，增强的Zeta电位和较低的蛋白质吸附。结果表明，EIP松散NF膜在染料废水处理方面具有很高的潜力。
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