Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Синтез гидрогелей с противообрастающей недвижимостью в качестве мембран для очистки воды

Published: April 7, 2017 doi: 10.3791/55426

Abstract

Гидрогели широко использовались для повышения поверхностной гидрофильности мембран для очистки воды, увеличивая свойства противостоять обрастанию и, таким образом, достижение стабильной проницаемости воды через мембрану с течением времени. Здесь мы приводим легкое способа получения гидрогелей на основе цвиттера для мембранных приложений. Автономные пленки могут быть получены из сульфобетаин метакрилата (SBMA) с сшивающим агентом поли (этиленгликоль) диакрилат (PEGDA) через фотополимеризацию. Гидрогели также могут быть получены путем пропитки в гидрофобные пористые носитель, чтобы повысить механическую прочность. Эти пленки могут быть охарактеризованы с помощью нарушенного полного внутреннего отражения ИК-фурье-спектроскопии (ATR-FTIR), чтобы определить степень превращения (мет) акрилатные группы, используя гониометры для гидрофильность и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) на динамику полимерных цепей. Мы также сообщаем протоколы для определения проницаемости для воды в тупиковой FiltraСистемы Тион и эффект foulants (бычий сывороточный альбумин, БСА) на производительность мембраны.

Introduction

Существует большая потребность в разработке недорогих и энергоэффективных технологий для производства чистой воды для того, чтобы удовлетворить растущий спрос. Полимерные мембраны появились в качестве ведущей технологии для очистки воды из - за присущие им преимущества, такие как их высокая энергетической эффективность, низкая стоимость и простота в эксплуатации 1. Мембраны позволяют чистой воды проникать через и отказаться от загрязнений. Тем не менее, мембраны часто подвергаются обрастанию загрязняющих веществ в питающей воде, которые могут быть , адсорбированных на поверхности мембраны из своих благоприятных взаимодействий 2, 3. Обрастания могут значительно уменьшить поток воды через мембрану, что увеличивает площадь мембраны, необходимую и стоимость очистки воды.

Эффективный подход для уменьшения засорения состоит в модификации поверхности мембраны, чтобы увеличить гидрофильность, и, таким образом, снизить благоприятный вteractions между поверхностью мембраны и foulants. Один из способов заключается в использовании тонкопленочных покрытий с superhydrophilic 3 гидрогелей. Эти гидрогели часто имеют высокую проницаемость для воды; Таким образом, покрытие тонкой пленки может увеличить долгосрочную проницаемость воды через мембрану за счетом подслащенного обрастания, несмотря на слегка повышенную устойчивость транспортной поперек всей мембраны. Гидрогели также могут быть непосредственно изготовлены в пропитанные мембраны для очистки воды , в осмотических приложениях 4.

Цвиттерионные материалы содержат как положительно , так и отрицательно заряженные функциональные группы, с чистым нейтральным зарядом, и имеют сильное поверхностное увлажнение за счет электростатического-индуцированной водородной св зи 5, 6, 7, 8, 9. Плотно связанные гидратации слои действуют как физическиеи энергетические барьеры, предотвращая foulants от прикрепляться к поверхности, таким образом , демонстрируя отличные противообрастающие свойства 10. Цвиттерионные полимеры, такие как поли (сульфобетаин метакрилата) (PSBMA) и поли (карбоксибетаинов метакрилата) (PCBMA), были использованы для модификации поверхности мембраны путем покрытия 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 , чтобы увеличить поверхность гидрофильность, и, таким образом, свойство, препятствующее обрастание.

Покажет здесь легкий способ получения цвиттерионные гидрогелей с помощью сульфобетаин эфира метакриловой кислоты (SBMA) через фотополимеризацию, который является сшитой с использованием поли (этиленгликоль) диакрилатом (PEGDA, М н = 700 г / моль) , чтобы повысить механическую прочность. Мы также представляемПроцедура для построения надежных мембран путем пропитки мономера и сшивающего агента в условиях жесткого пористой гидрофобной подложки до фотополимеризации. Физические и водные транспортные свойства автономных пленок и пропитанные мембран тщательно характеризуются, чтобы выяснить структуру отношения / свойств для очистки воды. Подготовленные гидрогели могут быть использованы в качестве поверхностных покрытий для повышения мембранных разделительных свойств. Регулируя плотность сшивания или путем пропитки в гидрофобные пористые носитель, эти материалы могут также образовывать тонкие пленки с достаточной механической прочностью для осмотических процессов, таких как пр моего осмоса или давление-запаздывающим осмос 4.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Получение форполимера Solutions

  1. Приготовление с использованием воды в качестве растворителя
    1. Добавить 10,00 г деионизированной (ДИ) воды в стеклянной бутылке с магнитной мешалкой.
    2. Мера 2,00 г SBMA и передать его в стеклянную емкость, содержащую воду. Раствор перемешивают в течение 30 мин, до тех пор пока SBMA полностью не растворится.
    3. В отдельном флаконе, добавьте 20.00 г PEGDA (Мn = 700 г / моль).
    4. Добавить 20,0 мг 1-гидроксициклогексилфенилкетон (HCPK), фото-инициатора к раствору PEGDA. Пусть размешать раствор в течение по крайней мере 30 мин.
    5. Пипетка, передавать 8.00 г PEGDA-HCPK раствора к водному раствору SBMA. Постоянно перемешивать смесь до тех пор, пока раствор не станет однородным.
  2. Приготовление с использованием смесей воды / этанола в качестве растворителей
    1. Добавьте 6,00 г деионизированной воды и 4,00 г этанола в Амбер Гласс колбу с магнитной мешалкой.Раствор перемешивают, чтобы обеспечить тщательное смешивание.
    2. Добавьте 2,00 г SBMA к смеси вода / этанол. Раствор перемешивают и позволяют SBMA до полного растворения.
    3. С помощью пипетки для передачи 8,00 г раствора PEGDA-HCPK к смеси SBMA. Перемешайте тщательно перемешать раствор.

2. Получение самоустойчивых пленок

  1. Поместите две распорки с известной толщиной на чистом кварцевом диске; толщина распорок контролирует толщину полученных полимерных пленок 19.
  2. Передача небольшого количества (~ 1,0 мл) раствор предполимера с кварцевым диском с использованием одноразовой пипетки.
  3. Поместите другой кварцевый диск на верхней части жидкости и гарантировать, что нет никаких пузырей в жидкой пленке.
  4. Поместите образец в ультрафиолетовой (УФ) сшивающего агента и облучают в течение 5 мин с помощью УФ - света с длиной волны 254 нм 19.
    Примечание: Альтернативное время облученияс и длинами волн могут быть использованы в зависимости от типа фотоинициатора.
  5. Отделить полимерную пленку из кварцевых дисков, используя острое лезвие. Используйте пинцет, чтобы передать пленку на ДИ водяной бане. Изменение воды дважды в течение первых 24 часов, чтобы удалить растворитель, непрореагировавший мономер / сшивающий агент, и золь из фильма.
    Примечание: Полимерная пленка должна храниться в деионизированной воде, чтобы сохранить структуру пор, если есть.
  6. Подготовьте высушенные пленки для ATR-FTIR и ДСК-анализа.
    1. Удалите пленку из водяной бани и дать ему высохнуть на воздухе в течение 24 ч.
    2. Поместите пленку в вакуумной печи при 80 ° C, чтобы высушить в течение ночи под вакуумом.

3. Получение Пропитанный мембран

  1. Поместите лист пористого носителя на кварцевый диск.
  2. Использование пены кисти, пальто с каждой стороны опоры дважды с раствором форполимера на основе смеси вода / этанол 4.
    Примечание: Так как тон поддержка является гидрофобной, форполимер раствор, содержащий этанол, может легко смачивать поддержку.
  3. Поместите другой кварцевый диск на верхней части опоры.
  4. Поместите образец в УФ сшивателя и облучают в течение 5 мин с помощью УФ-света с длиной волны 254 нм.
  5. Для того, чтобы удалить пропитанную мембрану из кварцевых дисков, погружать весь узел в водяной бане DI в течение 5 мин и осторожно удалить мембрану, используя острое лезвие и пинцет.
  6. Держите мембрану в деионизированной воде. Изменение воды в два раза, чтобы удалить растворитель, непрореагировавший мономер / сшивающий агент, и золь от мембраны.
  7. Подготовьте высушенные, пропитанные мембраны для ATR-ИК и ДСК анализа.
    1. Удалить мембрану из водяной бани. Дайте мембрану высохнуть при температуре окружающей среды в течение 24 ч.
    2. Сухие мембраны в вакуумной печи в течение ночи при 80 ° С в вакууме.

4. Характеристики самоустойчивых пленок и пропитывают Membranes

  1. Анализ ATR-FTIR
    1. Подготовьте пробу раствора форполимера, как указано в пункте 1.1, для анализа ИК-Фурье.
    2. Выполнение фонового сканирования перед сканированием образца. Установите диапазон волновых чисел от 600 см -1 до 4500 см -1 в 4 см -1 разрешение измерений.
    3. Поместите образец в аппарате ИК-Фурье для анализа.
    4. Удалить образец. Очистите кристалл и наконечник с соответствующим растворителем.
    5. Повторите шаги 4.1.1 - 4.1.4 для следующих образцов: пористый носитель, форполимера раствором, сушат отдельно стоящих пленок и сушат пропитанных мембран.
  2. Дифференциальная калориметрия сканирования (ДСК)
    1. Поместите DSC кастрюлю и крышку в весах, и записать их вес.
    2. Поместите небольшое количество образца (5-10 мг) внутри лотка и закройте его крышкой.
    3. Взвесьте кастрюлю, содержащую образец. От разницы в весе между Occupied панорамирования и крышка и незанятый поддон и крышка, вычислить вес образца.
    4. С помощью пресса, герметизировать образец внутри кастрюли.
    5. Поместите запечатанную кастрюлю внутри клетки DSC, в котором инертные эталонном находится.
    6. Введите вес незанятого поддона и крышки и вес образца в программе.
    7. Сканирование с DSC от -80 ° С до 160 ° С со скоростью нагрева 10 ° С / мин.
    8. Проведение анализа DSC с использованием протокола производителя.
    9. Повторите эксперименты ДСК для различных образцов следующих вышеупомянутых этапов.
  3. Измерение контактных углов с использованием методы кулона падения
    1. Вырезать прямоугольную полоску образца мембраны (приблизительно 30 мм на 6 мм).
    2. Замачивание этой полосы в деионизированной воде в течение 10 мин, а затем высушить его в течение 5 мин.
    3. Поместите высушенный образец на держателе образца.
    4. Погрузите держатель образца в прозрачномокружающая камера , содержащая DI воды 20.
    5. Использование микролитровый шприц с иглой из нержавеющей стали, обойтись капель н декан (приблизительно 1 мкл) на образец мембраны.
    6. Оставьте установку в покое на 2 мин, чтобы обеспечить стабилизацию капель.
    7. С помощью соответствующего программного обеспечения для анализа изображений для определения угла контакта образцов путем измерения углов разливаемых капель на поверхности мембраны.
    8. Возьмем среднее значение контактного угла, полученные для различных капель.
  4. Характеристика проницаемости воды с использованием системы фильтрации тупиковой
    1. Используйте молоток с приводом дырокол с соответствующим диаметром, чтобы вырезать купоны отдельно стоящие пленок и пропитанные мембран.
    2. Поместите подготовленный купон на пористой подложке внутри мертвой клетки конец фильтрации.
    3. Поместите уплотнительное кольцо на верхней части образца. Винт две половинкиот проникания клетки вместе.
    4. Добавить около 50 мл дистиллированной воды в проницаемой ячейке. Винт на крышке и поместите ячейку инфильтрации на магнитной мешалкой. Установка скорости перемешивания между 300 и 900 оборотов в минуту.
    5. Поместите покрытую мензурку на весах, чтобы собрать проницаемую воду. Тарирования.
    6. Открыть кран на газовом баллоне. Поверните клапан регулятор давления по часовой стрелке до тех пор, желаемое давление не будет достигнуто (45 фунтов на квадратный дюйм для автономных пленок и 35 фунтов на квадратный дюйм для пропитанных мембран).
    7. Открытие выпускного клапана, чтобы доставить давление к проницаемой чейке.
    8. Мониторинг и запись веса в стакан со временем.
    9. Вычислить воды проницаемость (A W) и проницаемость ш) с моделью раствора-диффузии , показанной ниже 4, 21
      Уравнение
      где А ш ее воды Проницаемость (л / м 2 HBAR или LMH / бар), Р ш проницаемость воды (LMH см / бар), ρ ш плотность воды (г / л), А эффективная площадь мембраны (м 2), Am является изменение массы воды пермеата (г) в течение периода времени & Delta ; t (час), P представляет собой разность давлений на мембране (бар), а л толщина набухшей пленки (см).
    10. Используют раствор BSA, содержащий 0,5 г / л БСА в растворе фосфатно-солевого буферного раствора (PBS) с рН = 7,4 для оценки свойств обрастания и скорости отказа от мембран.
    11. Повторите шаги 4.4.5 - 4.4.10, чтобы определить поток воды в присутствии бычьего сывороточного альбумина. Рассчитывают процент отказов БСА со следующим уравнением 22
      Уравнение
      где R БС является скоростью отторжения БСА мембраны (%),C P представляет собой концентрацию БСА в пермеата (г / л), и С Р представляет собой концентрацию БСА в корм (г / л); концентрация БСА может быть определено с помощью УФ-спектроскопии.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Корпусная пленки , полученные с использованием форполимера решений , указанных в пунктах 1.1 и 1.2, упоминаются как S50 и S30, соответственно. Подробная информация приведена в таблице 1. Форполимер раствор , указанный в шаге 1.2 был также использован для изготовления пропитанных мембран, которые обозначены как IMS30. Так как пористый носитель изготовлен из гидрофобного полиэтилена, только форполимер раствор , содержащий этанол , может быть пропитан в носитель и образуют прозрачные пленки, как показано на рисунке 1 4.

Преобразование (мет) акрилатных групп в PEGDA и SBMA было подтверждено ATR-FTIR спектроскопии. На рисунке 2 представлены ИК - спектры пористого носителя, форполимера раствором, сушили полимерные пленки (S50 и S30), и высушенного пропитанного мембрану (IMS30). зрectrum из пористой подложки , (а) показан характерный пик около 1460 см -1, что связано с деформацией изгиба 23. ИК - спектр раствора форполимера (б) показывает три пика , характерный для акрилатной группы на 810, 1190 и 1410 см -1 19, 21. Эти пики исчезают в ИК-спектрах S50 пленки (с), пленка С30 (г), а IMS30 мембрана (е), что указывает на полное превращение (мет) акрилата. Кроме того, характерный пик при 1035 см -1 для вибрации SO 3 - групп в SBMA появляется во всех ИК - спектрах, для спектра пористого носителя , за исключением.

Рисунок 3 сравнивает результаты ДСК высушенной пленки S50 (а), фильм S30 (б), а также IMS30 мембрана (с). Кривые ДСК используют для определения температуры стеклования г) каждого образца. Величины T г последовательны и несколько ниже , чем значение литературы (то есть, -33 ° C) для пленок с аналогичным содержанием SBMA и PEGDA 7. Кривой ДСК для IMS30 также показывает пик плавления для полиэтилена высокой плотности при 132 ° С, что сопоставимо с величиной , приведенной в литературе 24.

Углы контакта с водой представлены на рисунке 4, и используются для выяснения поверхности гидрофильности. Нижние углы смачивания предполагают большую гидрофильность. Пористый носитель имеет контактный угол 92 °, что значительно выше, чем значение 26 ° для пленки S50, 18 ° для пленки S30 и 37 ° для IMS30 мембраны. Этот результат указывает на то, что пленки и пропитанной мембраны гораздо более гидрофильными, чем пористый носитель.

Таблица 1

Рисунок 1
Рисунок 1: Фотографии (а) автономные пленки (S30, толщина = 152 мкм) (б) пористый носитель, и ) Пропитанная мембрана (IMS30). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

фигура 2
Рисунок 2: Сравнение ATR-ИК - Фурье - спектров (а) пористую подложку, (б) форполимер раствор, (с) отдельно стоящая пленка S50, (г) автономная пленка S30, и (е) IMS30 пропитывают мембрану.

Рисунок 3
Рисунок 3: Кривые ДСК для (а) самоустойчивой пленки S50, (б) самоустойчивой пленки S30, и (в) IMS30 импрегнированной мембране.


Рисунок 4: Угол контакта Размеры и Фотографии Капельки воды на поверхности носителя пористого, Корпусная Films и пропитанной мембрана. Бар ошибки стандартного отклонение множества измерений. Примечание: метод падение подвеска 25; б метод Нормального падения 25.

Образец Форполимер Решение Содержание (мас.%) Т г Толщина (мкм) Вода Проницаемость (LMH / бар) Водопроницаемость (см2 / с)
SBMA PEGDA Н 2 О EtOH (° С)
S50 10 40 50 0 -37 471 ± 3 0,085 1,5 × 10 -6
S30 10 40 30 20 -38 110 ± 7 0,16 6,6 × 10 -5
IMS30 10 40 30 20 -38 94 ± 11 0,15 б 5,3 × 10 -5
поток воды измеряли при 45 фунтов на квадратный дюйм при скорости перемешивания 350 оборотов в минуту.
б воды было измерено при 35 фунтов на квадратный дюйм при скорости перемешивания 350 оборотов в минуту.

Таблица 1: Резюме физических и водных транспортных свойств Корпусная Films и пропитанную мембрану.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Мы продемонстрировали легкое способа получения Корпусной пленок и мембран, пропитанные на основе цвиттерионных гидрогелей. Исчезновение трех (мет) акрилат характеристических пиков (то есть, 810, 1190 и 1410 см -1) в ИК - спектрах , полученных полимерных пленок и мембран пропитывают (рисунок 2) указывает на хорошую конверсию мономеров и сшивающего 4, 19, 21. Кроме того, появление SO 3 - колебательный пик в спектрах для пленок и мембран подтверждает , что цвиттерионный группы были успешно введены в гидрогели. Полученные сополимеры имеют незначительные фракции золя, указывая , что композиции сополимера очень похожи на те , из форполимера решений 7.

Т г значения S30 иS50 похожи, предполагая , что тип растворителя в форполимере растворах оказывает минимальное влияние на Т г. Для получения пропитанного мембраны, пик плавления приписывается пористой подложке (полиэтилен), который предполагает обещание этой мембраны, чтобы поддерживать высокую температуру и высокое давление через мембрану.

Измерения угла контакта с помощью метода кулона капли применимы только к пористой подложке. Этот метод не может быть использован для отдельно стоящих пленок и мембран, изготовленных в этой работе, поскольку образцы отделились от держателя образца при погружении в водяной камере. Поэтому измерения угла смачивания для этих образцов были измерены путем простого падения небольшую каплю воды (1,0-5,0 мкл) на верхней поверхности образца. Угол контакта для поддержки намного выше, чем у отдельно стоящих пленок и пропитанная мембраны, что подтверждает большую гидрофильность в этих zwitterioniгр гидрогели.

Вода проницаемость каждого образца определяли с помощью систем фильтрации тупиковых. Гидратированный S50 пленка с толщиной 471 мкм экспонатов самая низкая вода магнитной проводимости (0,085 LMH / бар), в то время как S30, пленка и IMS30 мембраны показывают более высокую проницаемость для воды.

В этой статье описана способ, чтобы легкое изготовить гидрогель на основе пленок и автономные пропитанные мембраны с помощью фотополимеризации для очистки воды. Гидрогели, содержащие PEGDA и SBMA с гидрофильностью синтезируются, и они могут повысить гидрофильность пористого носителя в пропитанных мембранах. Этот отчет содержит практические рекомендации по подготовке этих материалов и характеризующие их физические свойства, в том числе водных транспортных свойств. Способ и материалы также могут быть использованы для получения мембран для разделения газов, такие как СО 2 захвата.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Poly(ethylene glycol) diacrylate                  Mn = 700 (PEGDA) Sigma Aldrich 455008
1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 99% (HCPK) Sigma Aldrich 405612
[2-(Methacrloyloxy)ethyl dimethyl-(3-sulfopropyl) ammonium hydroxide, 97% Sigma Aldrich 537284 Acutely Toxic
Ethanol, 95% Koptec, VWR International V1101 Flamable
Decane, anhydrous, 99% Sigma Aldrich 457116
Solupor Membrane Lydall 7PO7D
Micrometer  Starrett 2900-6
ATR-FTIR Vertex 70
DSC: TA Q2000 TA Instruments
Rame’-hart Goniometer: Model 190 Rame’-hart Instruments
Ultraviolet Crosslinker: CX-2000 Ultra-Violet Products UV radiation 
Permeation Cell: Model UHP-43 Advantec MFS
Deionized Water: Milli-Q Water EMD Millipore

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Qasim, M., Darwish, N. A., Sarp, S., Hilal, N. Water desalination by forward (direct) osmosis phenomenon: A comprehensive review. Desalination. , 47-69 (2015).
  2. Geise, G. M., et al. Water purification by membranes: The role of polymer science. J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys. 48 (15), 1685-1718 (2010).
  3. Miller, D. J., Dreyer, D., Bielawski, C., Paul, D. R., Freeman, B. D. Surface modification of water purification membranes: A review. Angew Chem Int Ed Engl. , (2016).
  4. Zhao, S. Z., Huang, K. P., Lin, H. Q. Impregnated Membranes for Water Purification Using Forward Osmosis. Ind. Eng. Chem. Res. 54 (49), 12354-12366 (2015).
  5. Ostuni, E., Chapman, R. G., Holmlin, R. E., Takayama, S., Whitesides, G. M. A survey of structure-property relationships of surfaces that resist the adsorption of protein. Langmuir. 17 (18), 5605-5620 (2001).
  6. Jiang, S., Cao, Z. Ultralow-fouling, functionalizable, and hydrolyzable zwitterionic materials and their derivatives for biological applications. Adv Mat. 22 (9), 920-932 (2010).
  7. Shah, S., et al. Transport properties of small molecules in zwitterionic polymers. J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys. 54 (19), 1924-1934 (2016).
  8. Shao, Q., Jiang, S. Y. Molecular Understanding and Design of Zwitterionic Materials. Adv Mat. 27 (1), 15-26 (2015).
  9. Zhang, Z., Chao, T., Chen, S., Jiang, S. Superlow Fouling Sulfobetaine and Carboxybetaine Polymers on Glass Slides. Langmuir. 22 (24), 10072-10077 (2006).
  10. Chen, S., Li, L., Zhao, C., Zheng, J. Surface hydration: principles and applications toward low-fouling/nonfouling biomaterials. Polymer. 51 (23), 5283-5293 (2010).
  11. Bengani, P., Kou, Y. M., Asatekin, A. Zwitterionic copolymer self-assembly for fouling resistant, high flux membranes with size-based small molecule selectivity. J Membr Sci. 493, 755-765 (2015).
  12. Chiang, Y. C., Chang, Y., Chuang, C. J., Ruaan, R. C. A facile zwitterionization in the interfacial modification of low bio-fouling nanofiltration membranes. J Membr Sci. 389, 76-82 (2012).
  13. Mi, Y. F., Zhao, Q., Ji, Y. L., An, Q. F., Gao, C. J. A novel route for surface zwitterionic functionalization of polyamide nanofiltration membranes with improved performance. J Membr Sci. 490, 311-320 (2015).
  14. Shafi, H. Z., Khan, Z., Yang, R., Gleason, K. K. Surface modification of reverse osmosis membranes with zwitterionic coating for improved resistance to fouling. Desalination. 362, 93-103 (2015).
  15. Yang, R., Goktekin, E., Gleason, K. K. Zwitterionic Antifouling Coatings for the Purification of High-Salinity Shale Gas Produced Water. Langmuir. 31 (43), 11895-11903 (2015).
  16. Yang, R., Jang, H., Stocker, R., Gleason, K. K. Synergistic Prevention of Biofouling in Seawater Desalination by Zwitterionic Surfaces and Low-Level Chlorination. Adv Mat. 26 (11), 1711-1718 (2014).
  17. Azari, S., Zou, L. D. Using zwitterionic amino acid L-DOPA to modify the surface of thin film composite polyamide reverse osmosis membranes to increase their fouling resistance. J Membr Sci. 401, 68-75 (2012).
  18. Chang, C., et al. Underwater Superoleophobic Surfaces Prepared from Polymer Zwitterion/Dopamine Composite Coatings. Adv Mater Inter. , (2016).
  19. Lin, H., Kai, T., Freeman, B. D., Kalakkunnath, S., Kalika, D. S. The Effect of Cross-Linking on Gas Permeability in Cross-Linked Poly(Ethylene Glycol Diacrylate). Macromolecules. 38 (20), 8381-8393 (2005).
  20. Sagle, A. C., Ju, H., Freeman, B. D., Sharma, M. M. PEG-based hydrogel membrane coatings. Polymer. 50 (3), 756-766 (2009).
  21. Wu, Y. -H., Park, H. B., Kai, T., Freeman, B. D., Kalika, D. S. Water uptake, transport and structure characterization in poly(ethylene glycol) diacrylate hydrogels. J Membr Sci. 347 (1-2), 197-208 (2010).
  22. Rahimpour, A., et al. Novel functionalized carbon nanotubes for improving the surface properties and performance of polyethersulfone (PES) membrane. Desalination. 286, 99-107 (2012).
  23. Gulmine, J. V., Janissek, P. R., Heise, H. M., Akcelrud, L. Polyethylene characterization by FTIR. Polym Testing. 21 (5), 557-563 (2002).
  24. Araújo, J. R., Waldman, W. R., De Paoli, M. A. Thermal properties of high density polyethylene composites with natural fibres: Coupling agent effect. Polym. Degrad. Stab. 93 (10), 1770-1775 (2008).
  25. McCloskey, B. D., et al. Influence of polydopamine deposition conditions on pure water flux and foulant adhesion resistance of reverse osmosis, ultrafiltration, and microfiltration membranes. Polymer. 51 (15), 3472-3485 (2010).

Tags

Биоинженерии выпуск 122 гидрогели пропитанные мембраны очистка воды цвиттерионный полимеры фотополимеризация свойство необрастающего
Синтез гидрогелей с противообрастающей недвижимостью в качестве мембран для очистки воды
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tran, T. N., Ramanan, S. N., Lin, H. More

Tran, T. N., Ramanan, S. N., Lin, H. Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification. J. Vis. Exp. (122), e55426, doi:10.3791/55426 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter