High-performance reverse osmosis CNT/polyamide nanocomposite membrane by controlled interfacial interactions

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 6, Issue 4, 2014, Pages 2819-2829

  Kim, Hee Joong ^a   Choi, Kwonyong ^a   Baek, Youngbin ^a   Kim, Dong Gyun ^a   Shim, Jimin ^a   Yoon, Jeyong ^a   Lee, Jong Chan ^a  

^a Seoul National University   (South Korea)

Author keywords

carbon nanotubes; high water flux; interfacial interactions; membranes; water purification

Indexed keywords

HIGH WATER; INTERFACIAL INTERACTION; INTERFACIAL POLYMERIZATION; MEMBRANE PERFORMANCE; NANO-COMPOSITE MEMBRANES; OPTIMIZED REACTION CONDITIONS; REACTION TEMPERATURE; WATER PURIFICATION;

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CARBON NANOTUBES; CHLORINE COMPOUNDS; POLYAMIDES; REVERSE OSMOSIS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY;

MEMBRANES;

EID: 84896867576     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am405398f     Document Type: Article

References (86)

1. Potts, D. E; Ahlert, R. C.; Wang, S. S. Desalination 1981, 36, 235-264
2. Kang, G. D; Cao, Y. M. Water Res. 2012, 46, 584-600
3. Li, D.; Wang, H. T. J. Mater. Chem. 2010, 20, 4551-4556
4. Greenlee, L. F.; Lawler, D. F.; Freeman, B. D.; Marrot, B.; Moulin, P. Water Res. 2009, 43, 2317-2348
5. Lee, K. P.; Arnot, T. C.; Mattia, D. J. Membr. Sci. 2011, 370, 1-22
6. Pendergast, M. M.; Hoek, E. M. V. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 1946-1971
7. Cha, B. J.; Yang, J. M. Macromol. Res. 2006, 14, 596-602
8. Alkhudhiri, A.; Darwish, N.; Hilal, N. Desalination 2012, 287, 2-18
9. Wu, C. R.; Jia, Y.; Chen, H. Y; Wang, X.; Gao, Q. J.; Lu, X. L. Desalin. Water Treat. 2011, 34, 2-5
10. Nghiem, L. D.; Hildinger, F.; Hai, F. I.; Cath, T. Desalin. Water Treat. 2011, 32, 234-241
11. Kosutic, K.; Kunst, B. Desalination 2002, 150, 113-120
12. Colquhoun, H. M.; Chappell, D.; Lewis, A. L.; Lewis, D. F.; Finlan, G. T; Williams, P. J. J. Mater. Chem. 2010, 20, 4629-4634
13. Park, S. Y; Kim, S. T.; Chun, J. H.; Chun, B. H.; Kim, S. H. Desalin. Water Treat. 2012, 43, 221-229
14. Park, H. B; Freeman, B. D; Zhang, Z. B.; Sankir, M.; McGrath, J. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 6019-6024
15. Li, Q. L.; Elimelech, M. Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 4683-4693
16. Qiu, S.; Wu, L. G.; Zhang, L.; Chen, H. L.; Gao, C. J. J. Appl. Polym. Sci. 2009, 112, 2066-2072
17. Paul, D. R. Science 2012, 335, 413-414
18. Fathizadeh, M.; Aroujalian, A.; Raisi, A. J. Membr. Sci. 2011, 375, 88-95
19. Li, J. F.; Xu, Z. L.; Yang, H.; Yu, L. Y.; Liu, M. Appl. Surf. Sci. 2009, 255, 4725-4732
20. Hu, M.; Mi, B. X. Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 3715-3723
21. Li, J. B.; Zhu, Z. W.; Zheng, M. S. J. Appl. Polym. Sci. 2007, 103, 3623-3629
22. Lu, L. Y.; Sun, H. L.; Peng, F. B.; Jiang, Z. Y. J. Membr. Sci. 2006, 281, 245-252
23. Huang, H.; Qu, X. Y.; Dong, H.; Zhang, L.; Chen, H. L. RSC Adv. 2013, 3, 8203-8207
24. Uragami, T.; Okazaki, K.; Matsugi, H.; Miyata, T. Macromolecules 2002, 35, 9156-9163
25. Shi, Z.; Zhang, W. B.; Zhang, F.; Liu, X.; Wang, D.; Jin, J.; Jiang, L. Adv. Mater. 2013, 25, 2422-2427
26. Karan, S.; Samitsu, S.; Peng, X. S.; Kurashima, K.; Ichinose, I. Science 2012, 335, 444-447
27. Dror-Ehre, A.; Adin, A.; Mamane, H. Desalin. Water Treat. 2012, 48, 130-137
28. Hinds, B. J.; Chopra, N.; Rantell, T.; Andrews, R.; Gavalas, V.; Bachas, L. G. Science 2004, 303, 62-65
29. Choi, J. H.; Jegal, J.; Kim, W. N. J. Membr. Sci. 2006, 284, 406-415
30. Holt, J. K.; Park, H. G.; Wang, Y. M.; Stadermann, M.; Artyukhin, A. B.; Grigoropoulos, C. P.; Noy, A.; Bakajin, O. Science 2006, 312, 1034-1037
31. Thomas, J. A.; McGaughey, A. J. H. Nano Lett. 2008, 8, 2788-2793
32. Hummer, G.; Rasaiah, J. C.; Noworyta, J. P. Nature 2001, 414, 188-190
33. Gethard, K.; Sae-Khow, O.; Mitra, S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 110-114
34. Kang, S.; Herzberg, M.; Rodrigues, D. F.; Elimelech, M. Langmuir 2008, 24, 6409-6413
35. Tiraferri, A.; Vecitis, C. D.; Elimelech, M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 2869-2877
36. Vatanpour, V.; Madaeni, S. S.; Moradian, R.; Zinadini, S.; Astinchap, B. J. Membr. Sci. 2011, 375, 284-294
37. Chakraborty, A. K.; Plyhm, T.; Barbezat, M.; Necola, A.; Terrasi, G. P. J. Nanopart Res. 2011, 13, 6493-6506
38. Sahoo, N. G.; Cheng, H. K. F.; Bao, H. Q.; Li, L.; Chan, S. H.; Zhao, J. H. Macromol. Res. 2011, 19, 660-667
39. Peng, F. B.; Hu, C. L.; Jiang, Z. Y. J. Membr. Sci. 2007, 297, 236-242
40. Shawky, H. A.; Chae, S. R.; Lin, S. H.; Wiesner, M. R. Desalination 2011, 272, 46-50
41. Yu, M.; Funke, H. H.; Falconer, J. L.; Noble, R. D. Nano Lett. 2009, 9, 225-229
42. Du, F.; Qu, L. T.; Xia, Z. H.; Feng, L. F.; Dai, L. M. Langmuir 2011, 27, 8437-8443
43. Chan, W. F.; Chen, H. Y.; Surapathi, A.; Taylor, M. G.; Hao, X. H.; Marand, E.; Johnson, J. K. ACS Nano 2013, 7, 5308-5319
44. Li, J. S.; Zhang, Y. L.; To, S.; You, L. D.; Sun, Y. ACS Nano 2011, 5, 6661-6668
45. Zhi, L. J.; Fang, Y.; Kang, F. Y. New Carbon Mater. 2011, 26, 5-8
46. Zhai, D. Y.; Liu, B. R.; Shi, Y.; Pan, L. J.; Wang, Y. Q.; Li, W. B.; Zhang, R.; Yu, G. H. ACS Nano 2013, 7, 3540-3546
47. Wilson, J. T.; Keller, S.; Manganiello, M. J.; Cheng, C.; Lee, C. C.; Opara, C.; Convertine, A.; Stayton, P. S. ACS Nano 2013, 7, 3912-3925
48. Qiu, S.; Wu, L. G.; Pan, X. J.; Zhang, L.; Chen, H. L.; Gao, C. J. J. Membr. Sci. 2009, 342, 165-172
49. Rahmat, M.; Das, K.; Hubert, P. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 3425-3431
50. Chang, T. E.; Jensen, L. R.; Kisliuk, A.; Pipes, R. B.; Pyrz, R.; Sokolov, A. P. Polymer 2005, 46, 439-444
51. Bassil, A.; Puech, P.; Landa, G.; Bacsa, W.; Barrau, S.; Demont, P.; Lacabanne, C.; Perez, E.; Bacsa, R.; Flahaut, E.; Peigney, A.; Laurent, C. J. Appl. Phys. 2005, 97, 34303-34304
52. Poggi, M. A.; Lillehei, P. T.; Bottomley, L. A. Chem. Mater. 2005, 17, 4289-4295
53. Klare, J. E.; Murray, I. P.; Goldberger, J.; Stupp, S. I. Chem. Commun. 2009, 3705-3707
54. Bahr, J. L.; Tour, J. M. J. Mater. Chem. 2002, 12, 1952-1958
55. Flavin, K.; Kopf, I.; Del Canto, E.; Navio, C.; Bittencourt, C.; Giordani, S. J. Mater. Chem. 2011, 21, 17881-17887
56. Kong, C. L.; Kanezashi, M.; Yamomoto, T.; Shintani, T.; Tsuru, T. J. Membr. Sci. 2010, 362, 76-80
57. Ghosh, A. K.; Jeong, B. H.; Huang, X. F.; Hoek, E. M. V. J. Membr. Sci. 2008, 311, 34-45
58. Jeong, B. H.; Hoek, E. M. V.; Yan, Y. S.; Subramani, A.; Huang, X. F.; Hurwitz, G.; Ghosh, A. K.; Jawor, A. J. Membr. Sci. 2007, 294, 1-7
59. Zou, H.; Jin, Y.; Yang, J.; Dai, H. J.; Yu, X. L.; Xu, J. Sep. Purif. Technol. 2010, 72, 256-262
60. Anantachaisilp, S.; Smith, S. M.; Treetong, A.; Pratontep, S.; Puttipipatkhachorn, S.; Ruktanonchai, U. R. Nanotechnology 2010, 21, 125102-125113
61. del Corro, E.; Izquierdo, J. G.; Gonzalez, J.; Taravillo, M.; Baonza, V. G. J. Raman Spectrosc. 2013, 44, 758-762
62. Kozielski, M.; Buchwald, T.; Szybowicz, M.; Blaszczak, Z.; Piotrowski, A.; Ciesielczyk, B. J. Mater. Sci.: Mater. M. 2011, 22, 1653-1661
63. Mendoza, A. J.; Hickner, M. A.; Morgan, J.; Rutter, K.; Legzdins, C. Fuel Cells 2011, 11, 248-254
64. Ingle, T.; Dervishi, E.; Biris, A. R.; Mustafa, T.; Buchanan, R. A.; Biris, A. S. J. Appl. Toxicol. 2013, 33, 1044-1052
65. Banerjee, S.; Hemraj-Benny, T.; Wong, S. S. Adv. Mater. 2005, 17, 17-29
66. Bokobza, L.; Zhang, J. Express Polym. Lett. 2012, 6, 601-608
67. Gao, Y.; Li, L. Y.; Tan, P. H.; Liu, L. Q.; Zhang, Z. Chin. Sci. Bull. 2010, 55, 3978-3988
68. do Nascimento, G. M.; Barros, W. P.; Kim, Y. A.; Muramatsu, H.; Hayashi, T.; Endo, M.; Pradie, N. A.; Fantini, C.; Pimenta, M. A.; Dresselhaus, M. S.; Stumpf, H. O. J. Raman Spectrosc. 2012, 43, 1951-1956
69. Barber, A. H.; Cohen, S. R.; Wagner, H. D. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 4140-4142
70. Kim, D. G.; Kang, H.; Han, S.; Lee, J. C. J. Mater. Chem. 2012, 22, 8654-8661
71. Hu, Z.; Li, J.; Tang, P. Y.; Li, D. L.; Song, Y. J.; Li, Y. W.; Zhao, L.; Li, C. Y.; Huang, Y. D. J. Mater. Chem. 2012, 22, 19863-19871
72. Celik, E.; Park, H.; Choi, H.; Choi, H. Water Res. 2011, 45, 274-282
73. Liu, M. H.; Wu, D. H.; Yu, S. C.; Gao, C. J. J. Membr. Sci. 2009, 326, 205-214
74. Glater, J.; Hong, S. K.; Elimelech, M. Desalination 1994, 95, 325-345
75. Junwoo, P.; Wansuk, C.; Kim, S. H.; Chun, B. H.; Joona, B.; Lee, K. B. Desalin. Water Treat. 2010, 15, 198-204
76. Zhao, L.; Chang, P. C. Y.; Ho, W. S. W. Desalination 2013, 308, 225-232
77. Lau, W. J.; Ismail, A. F.; Misdan, N.; Kassim, M. A. Desalination 2012, 287, 190-199
78. Zhao, H.; Qiu, S.; Wu, L.; Zhang, L.; Chen, H.; Gao, C. J. J. Membr. Sci. 2014, 450, 249-256
79. Roy, S.; Ntim, S. A.; Mitra, S.; Sirkar, K. K. J. Membr. Sci. 2011, 375, 81-87
80. Shen, J. N.; Yu, C. C.; Ruan, H. M.; Gao, C. J. J. Membr. Sci. 2013, 442, 18-26
81. Wu, H.; Tang, B.; We, P. J. Membr. Sci. 2013, 428, 425-433
82. Wu, H.; Tang, B.; We, P. J. Membr. Sci. 2010, 362, 374-383
83. Baek, Y.; Kang, J.; Theato, P.; Yoon, J. Desalination 2012, 303, 23-28
84. Corry, B. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 1427-1434
85. Song, C.; Corry, B. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 7642-7649
86. Amini, M.; Jahanshahi, M.; Rahimpour, A. J. Membr. Sci. 2013, 435, 233-241