Abstract
Hidrojeller yaygın olarak zamanla zarlardan istikrarlı su geçirgenliği elde böylece birikinti ve leke önleyici özelliklerinin yükseltilmesi ve su arıtma için membranların yüzeyinin hidrofilikliğini artırmak için kullanılmıştır. Burada, membran uygulamaları için zwıtterıonlar dayalı hidrojeller hazırlamak için kolay bir yöntem raporu. Müstakil filmler fotopolimerizasyon yoluyla bir poli çapraz bağlayıcı madde (etilen glikol) diakrilat (PEGDA) ile sülfobetain metakrilat (SBMA) hazırlanabilir. hidrojeller, mekanik mukavemeti arttırmak için hidrofobik gözenekli destekler içine emdirme yoluyla hazırlanabilir. Bu filmler, bir polimer zinciri dinamikleri için hidrofilikliği ve diferansiyel tarama kalorimetre (DSC) için goniometre kullanılarak, (met) akrilat grupları dönüştürülmesi derecesini belirlemek için kızılötesi spektroskopi (ATR-FTIR) ile zayıflatılmış toplam yansıma Fourier ile karakterize edilebilir. Biz de çıkmaz Filtre su geçirgenliğini belirlemek için protokoller raportion sistemleri ve membran performansına tıkayıcılar etkisi (sığır serum albümini, BSA).
Introduction
artan talebi karşılamak amacıyla temiz suyu üretmek için düşük maliyetli ve enerji tasarruflu teknolojiler geliştirmek için büyük bir ihtiyaç vardır. Polimerik zarlar bu işlem 1 'de, yüksek enerji verimliliği ve düşük maliyet ve basitliğe olarak nedeniyle doğal avantajlarına su saflaştırılması için lider bir teknoloji olarak ortaya çıkmıştır. Zarlar saf su içine nüfuz ve kirletici maddelerin reddetme sağlar. Bununla birlikte, zarlar genellikle olumlu etkileşimleri 2, 3 membran yüzeyi üzerine adsorbe edilebilir besleme suyu kirletici ile kirlenmeye maruz kalır. kirlenme büyük ölçüde gerekli membran alanı ve su saflaştırma maliyetini arttırır zarlarından su akışının azaltabilir.
Kirlenmeyi azaltmak için etkili bir yaklaşım, hidrofil özelliği arttıracak ve böylece olumlu azaltmak için membran yüzeyini değiştirmek içinmembran yüzeyi ve tıkayıcılar arasındaki teractions. Bir yöntem, süperhidrofilik 3 hidrojeller ile ince film kaplama kullanmaktır. hidrojeller genelde yüksek su geçirgenliğine sahiptir; Bu nedenle, ince film kaplama bütün membran boyunca hafif bir artış taşıma direnci rağmen dolayı azaltılmış olması kirlenmeye membrandan uzun vadeli su manyetik iletkenlik artırabilir. Hidrojeller doğrudan ozmotik uygulamalarda 4 su saflaştırılması için emdirilmiş membran halinde imal edilebilir.
Zitteriyonik malzemeleri net bir nötr yük ile hem pozitif hem de negatif yüklü fonksiyonel grupları içerir, ve elektrostatik kaynaklı hidrojen bağlanması 5, 6, 7, 8, 9 vasıtasıyla güçlü yüzey hidrasyon sahiptir. sıkıca bağlanmış hidrasyon katmanları fiziksel olarak hareketve enerji engeller, yüzeye tutunmasını kirleticileri önlenmesi ve böylece mükemmel kirlilik önleyici özelliklere 10 gösteren. Poli (sülfobetain metakrilat) (PSBMA) ve poli (karboksibetain metakrilat) (PCBMA) halinde zwitterionik polimerler, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 geliştirmek için kaplama membran yüzeyini değiştirmek için kullanılmıştır yüzey hidrofobikliği ve dolayısıyla kirlilik önleyici özellikleri.
Burada poli (etilen glikol) kullanılarak bağlanabilir fotopolimerizasyon yoluyla sülfobetain metakrilat (SBMA) kullanılarak zitteriyonik hidrojeller diakrilat hazırlamak için, basit bir yöntem ortaya koymaktadır (PEGDA, Mn = 700 g / mol), mekanik gücünü artırmak. Ayrıca mevcut birprosedür fotopolimerizasyon önce oldukça gözenekli hidrofobik destek monomer ve çapraz bağlayıcı emprenye edilmesi, sağlam zarları oluşturmak için. ayaklı filmler ve emprenye Membranların fiziksel ve su taşıma özellikleri iyice su saflaştırılması için yapı / özellik ilişkisini açıklamak için karakterize edilir. hazırlanan hidrojeller membran ayırma özelliklerini geliştirmek üzere bir yüzey kaplaması olarak kullanılabilir. Çapraz bağların yoğunluğu ayarlanarak ya da hidrofobik gözenekli destekler içine emprenye edilmesi, bu malzemeler, aynı zamanda, ileri ozmoz veya basınç geriliği ozmoz 4 gibi ozmotik işlemler için yeterli mekanik kuvvete sahip olan, ince filmler meydana getirebilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Premolimer Çözümleri hazırlanması 1.
- Hazırlanması Bir çözücü olarak su kullanılarak
- Manyetik bir karıştırma çubuğuna sahip olan bir cam şişeye deiyonize (Di) su 10.00 g ekleyin.
- SBMA 2.00 g ölçün ve su ihtiva eden bir cam şişeye aktarın. SBMA tamamen eriyene kadar 30 dakika boyunca çözelti karıştırılır.
- Ayrı bir şişede, PEGDA 20.00 g (Mn = 700 g / mol) ilave edin.
- PEGDA çözeltisine, 1-hidroksisiklohekzil fenil keton (HCPK), bir foto-başlatıcı 20.0 mg ekleyin. en az 30 dakika süre ile çözelti karışmaya bırakıldı.
- tek kullanımlık bir pipet kullanarak, SBMA sulu çözeltiye PEGDA-HCPK çözeltisi 8.00 g transfer. Çözelti homojen olana kadar sürekli karıştırın.
- Hazırlama çözücü olarak su / etanol karışımları kullanılarak
- DI su ve 6.00 gr ve bir manyetik karıştırma çubuğu ile bir amber glass şişeye etanol 4.00 g ekleyin.iyice karışmaya bırakıldı çözüm karıştırınız.
- su / etanol karışımına SBMA 2.00 g ekleyin. çözeltisini karıştırın ve SBMA tamamen erimesi için bekleyin.
- SBMA karışıma PEGDA-HCPK çözeltisi 8.00 g aktarmak için bir pipet kullanın. iyice çözüm karıştırmak için karıştırınız.
Müstakil Films 2. Hazırlık
- Temiz bir kuvars diskte bilinen kalınlıklarda iki pulları yerlerine yerleştirin; ara parçalarının kalınlığı elde edilen polimer filmlerinin 19 kalınlığını kontrol eder.
- tek kullanımlık bir pipet kullanılarak kuvars diske ön polimer çözeltisi, küçük bir miktar (~ 1.0 mL) aktarın.
- sıvının üstünde başka kuvars diskini yerleştirin ve sıvı filmde hava kabarcığı olmadığından emin olun.
- Bir ultraviyole (UV) çapraz bağlayıcı olarak örnek yerleştirin ve 254 nm 19 bir dalga boyuna sahip kızıl ötesi ışık ile 5 dakika boyunca ışın tedavisi.
NOT: Alternatif ışınlama süresis ve dalga boyları da foto-deklanşör tipine bağlı olarak kullanılabilir. - keskin bir bıçak kullanılarak kuvars disklerinden polimer film ayırın. Bir DI su banyosuna filmi aktarmak için cımbız kullanın. filmden çözgen, reaksiyona girmemiş monomer / çapraz bağlayıcı, ve sol kaldırmak için ilk 24 saat boyunca, iki kez su değiştirin.
NOT: varsa polimer film, gözenek yapısının korunması için DI su tutulmalıdır. - ATR-FTIR ve DSC analizi için kurutuldu filmler hazırlayın.
- su banyosundan filmi çıkarın ve 24 saat havada kurumaya bırakın.
- vakum altında bir gece boyunca kurumaya 80 ° C'de vakumlu bir fırın içerisinde filmin yerleştirin.
Emprenye Membranların 3. hazırlanması
- Bir kuvars disk üzerine gözenekli bir destek levha yerleştirin.
- Bir köpük fırça, kaplama, su / etanol karışımı 4 göre ön-polimer çözeltisi ile iki kez desteğin her yan kullanılması.
NOT: yana to destek hidrofobiktir, etanol ihtiva eden ön-polimer solüsyonu kolayca destek ıslatabilir. - desteğin üstünde başka kuvars diskini yerleştirin.
- UV çapraz bağlayıcı olarak örnek yerleştirin ve 254 nm'lik bir dalga boyuna sahip kızıl ötesi ışık ile 5 dakika boyunca ışın tedavisi.
- kuvars disklerinden emprenye zar kaldırmak için 5 dakika boyunca iyonu giderilmiş su banyosunda bütün montaj batırmak ve dikkatli bir şekilde bir keskin bıçak ve cımbız kullanarak membran kaldırmak.
- DI su içinde membranın tutun. çözücü, reaksiyona girmemiş monomer / çapraz bağlayıcı, ve membran sol temizlemek için iki kez su değiştirin.
- ATR-FTIR ve DSC analizi için kurutuldu, emprenye edilmiş membranlar hazırlayın.
- su banyosundan membran çıkarın. Membran, 24 saat boyunca çevre şartlarında kurumaya bırakın.
- fırında gece boyunca, vakum altında 80 ° C'de bir vakum içerisinde membran kurutun.
Müstakil Film ve Emprenye Me 4. Karakterizasyonumbranes
- ATR-FTIR analizi
- FTIR analizi için, aşama 1.1'de belirtildiği gibi, ön-polimer çözeltisinin bir örneği hazırlayın.
- numuneyi taramadan önce bir arka plan taraması gerçekleştirin. 600 cm-1 ila 4500 cm arası bir dalga sayısında ayarlama -1 ölçü 4-cm-1 çözünürlükte.
- analiz için FTIR makinesinde örnek yerleştirin.
- numuneyi çıkarın. kristal ve uygun bir çözücü ile ucu temizleyin.
- gözenekli destek, ön-polimer çözeltisi, sinema ayaklı kurutuldu ve kurutulmuştur emprenye zarlar: Aşağıdaki örnekler için 4.1.4 - Tekrar 4.1.1 adımları tekrarlayın.
- Diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC)
- bir tartım dengede bir DSC tava ve kapak yerleştirin ve ağırlığı kaydedin.
- tava içinde numune (5-10 mg), küçük bir miktar yerleştirin ve kapağı kapatın.
- Numune içeren tava tartın. o arasındaki ağırlık farkı kaynaktanccupied tava ve kapak ve işgal edilmemiş tava ve kapak, örneğin ağırlığı.
- bir pres ile, hermetik kazan içini numuneyi mühürlemek.
- atıl referans bulunduğu DSC hücresine içine kapatılır tava koyun.
- boş tava ve kapak ve programa numunenin ağırlığının ağırlığını girin.
- 10 ° C / dk'lık bir ısıtma hızında 160 ° C -80 ° C ila DSC ile tarama.
- Üreticinin protokolü kullanılarak DSC analizi gerçekleştirin.
- Yukarıda belirtilmiş olan aşamaların, aşağıdaki farklı numuneler için DSC deneyleri tekrarlayın.
- Bir asılı damla yöntemiyle temas açıları ölçümü
- Membran numunesi (6 mm ve yaklaşık 30 mm) bir dikdörtgen şerit kesin.
- 10 dakika için deiyonize suda, bu şerit ıslatın ve daha sonra 5 dakika süre ile kurutulur.
- numune tutucu üzerinde kurutulur örnek yerleştirin.
- şeffaf örnek tutucu Batmakdistile su 20 içeren bir ortam odası.
- Paslanmaz çelik bir iğne ile bir mikrolitre şırıngası kullanılarak, zar numunesi üzerine N -dekan (yaklaşık 1 uL) damla akıtın.
- damlacıklarının stabilizasyonu sağlamak için 2 dakika boyunca rahatsız edilmeden kurulum bırakın.
- zar yüzeyi üzerinde, dağıtılan damlacıklardan oluşan açıları ölçülerek numunelerin temas açısının belirlenmesi için uygun bir görüntü analizi yazılımını kullanarak.
- Çeşitli damlacıklar için elde temas açısı değerlerinin ortalamasını alın.
- Su geçirgenliği Karakterizasyonu ölü uçlu filtre etme sistemi kullanılarak
- ayaklı filmler ve emprenye membranların kupon kesmek için uygun bir çapa sahip olan bir çekiç tahrikli delgi kullanarak.
- ölü uçlu filtre hücre içinde, gözenekli bir destek üzerinde elde kupon yerleştirin.
- Örneğin üstüne bir O-halkası yerleştirin. iki yarısını Vidanüfuz edici hücrenin birlikte.
- nüfuz edici hücrenin tam DI suyun yaklaşık 50 mL ekleyin. kapağın vidalanması ve bir manyetik karıştırıcı üzerine nüfuz hücre yerleştirin. 300 ve 900 rpm arasında karıştırma hızını ayarlayın.
- geçirilen maddeler su toplamak için bir denge üzerinde kapalı behere koyun. dengesini daralayın.
- Gaz silindirindeki vanasını açın. İstenen basıncı (ayaklı filmler için 45 psig ve emprenye membranlar için 35 psig) ulaşana kadar basınç ayar valfı sola doğru çevirin.
- nüfuz hücreye basıncını sağlamak için serbest bırakma vanasını açın.
- Monitör ve zaman beher ağırlığını kaydedin.
- , 21, 4, aşağıda gösterilen çözelti-difüzyon modeli ile su manyetik iletkenlik (bir ağırlık) ve geçirgenliği (P w) hesaplayın
burada A ağırlık thsu yoğunluğu (g / L), w, bir membran olarak etkili alanı (m ρ e su manyetik iletkenlik (L / m2 HBar veya LMH / bar) P ağ, su geçirgenliği (LMH cm / bar) 2), Amc bir süre At (saat boyunca su süzüntüsü (g)) kütlesinde bir değişiklik, Aps) membran (bar basınç farkı ve l şişmiş filmin (cm) kalınlığındadır. - Membranların kirlilik önleyici özelliklere ve hata oranlarını değerlendirmek için, pH = 7.4 olan bir fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) çözeltisi içinde, 0.5 g / L BSA ihtiva eden bir BSA solüsyonu kullanın.
- BSA varlığında su akışının belirlenmesi için 4.4.10 - Tekrar 4.4.5 adımları tekrarlayın. Aşağıdaki denklemle 22 ile BSA ret oranını hesaplayın
burada R, BSA zar (%) BSA reddetme oranı olan,CP permeat (g / L) 'de BSA konsantrasyonudur, ve Cı-F besleme (g / L) içinde BSA konsantrasyonu; BSA konsantrasyonu UV spektroskopi ile tespit edilebilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Adım 1.1 ve 1.2 belirtilen ön-polimer çözeltileri ile hazırlanan Müstakil filmler sırasıyla S50 ve S30 olarak ifade edilir. Ayrıntılı bilgi Tablo 1 'de gösterilmiştir. Adım 1.2'de belirtilen ön-polimer çözeltisi ayrıca IMS30 olarak ifade edilmiştir emprenye membranlar, imal etmek için kullanılmıştır. Gözenekli destek hidrofobik polietilen yapıldığı için, Şekil 1 ila 4 'de gösterildiği gibi, etanol ihtiva eden tek ön polimer çözeltisi, destek içine emprenye ve bunlar saydam filmler oluşturmak edilebilir.
PEGDA ve SBMA olarak (met) akrilat grupları dönüştürülmesi ATR-FTIR spektroskopisi ile teyit edilmiştir. Şekil 2, gözenekli desteğin İR spektrumları, ön-polimer çözeltisi ile yıkandı, kurutuldu polimer filmler (S50 ve S30), ve kurutulmuştur emprenye membran (IMS30) sunulur. spgözenekli destek (a) ectrum deformasyonu 23, bükülme ile ilişkilidir 1.460 cm-1, çevresinde karakteristik bir pik gösterir. Ön-polimer solüsyonu (b) İR spektrumu üç 810'da akrilat grubunun karakteristik zirveleri, 1.190, ve 1.410 cm -1 19, 21 göstermektedir. Bu pikler, S50 filmin (c) IR tayfında yok, (met) akrilat, tam dönüşüm işaret S30 filmi (d), ve IMS30 membran (e). Buna ek olarak, 1.035 sm bir karakteristik tepe -1 SO3 titreşiminden - SBMA grup gözenekli desteğin spektrumu hariç tüm IR spektrumları görünür.
Şekil 3, karşılaştırır kurutuldu S50 filmin DSC sonuçları (a) S30 bir film (b), ve IMS30 membran (c). DSC eğrileri T (cam geçiş sıcaklığı belirlemek için kullanılırHer numunenin g) eklenmiştir. Tg değerleri tutarlı ve benzeri SBMA ve PEGDA içeriğine 7 filmler için literatür değeri (yani, -33 ° C) veya biraz daha düşüktür. IMS30 için DSC eğrisi de literatürde 24'te rapor değerine yakın olan 132 ° C de, yüksek yoğunluklu polietilen, bir erime tepe noktası gösterir.
su temas açısı Şekil 4'te sunulmuştur ve yüzey hidrofilikliğini açıklamak için kullanılır. Aşağı temas açıları daha hydrophilicity düşündürmektedir. Gözenekli destek, S50 film için 26 °, S30 film için 18 ° ve IMS30 membran için 37 ° değerinden çok daha yüksek olan 92 ° 'lik bir temas açısına sahiptir. Bu sonuç, filmler ve emprenye edilmiş membran daha hidrofilik gözenekli destek daha olduğunu göstermektedir.
tablo 1
Şekil 1: (a) serbest duran bir film (S30, kalınlık = 152 um), (b) gözenekli bir desteği ve (c fotoğrafları) Emprenye edilmiş bir zar (IMS30). Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.
Şekil 2: (a) gözenekli bir destek ATR-FTIR spektrumları karşılaştırılması, (b) ön-polimer çözeltisi, (c) S50 müstakil film (d) S30 müstakil film ve (e) IMS30 membran şeklinde meydana gelirler.
Şekil 3: IMS30 membran emdirilmiş, (a) S50 serbest duran bir film (b) 'S30 müstakil film ve (c) için DSC eğrileri.
Gözenekli Destek, Müstakil Films, ve Emprenye Membran Yüzey üzerinde Temas Açısı Ölçümleri ve Su damlacıklar Resimleri: Şekil 4. buradaki hata çubuğu, çoklu ölçümlerin standart sapmasıdır. Not: kolye bırakma yöntemi 25; b Normal damla yöntemi 25.
| Numune | Ön-polimer solüsyonu içeriğinin (% ağ.) | Tg | Kalınlık (mm) | Su manyetik iletkenlik (LMH / bar) | Su Geçirgenlik (cm2 / s) | |||||||
| SBMA | PEGDA | H2O | EtOH | (° C) | ||||||||
| S50 | 10 | 40 | 50 | 0 | -37 | 471 ± 3 | 0.085 bir | 1.5 x 10 -6 | ||||
| S30 | 10 | 40 | 30 | 20 | -38 | 110 ± 7 | 0.16 bir | 6.6 x 10 -5 | ||||
| IMS30 | 10 | 40 | 30 | 20 | -38 | 94 ± 11 | 0.15 b | 5.3 x 10 -5 | ||||
| Bir su akışı 350 rpm'lik bir karıştırma hızı ile 45 psi'de ölçülür. | ||||||||||||
| b Su 350 rpm'lik bir karıştırma hızı ile 35 psi olarak ölçülmüştür. | ||||||||||||
Tablo 1: Desteksiz Filmler ve Emprenye Membran fiziksel ve Su Taşıma Özelliklerinin Özeti.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu ocaklar filmler ve zitteriyonik hidrojeller göre emprenye membranların hazırlanmasında kolay bir yöntem gösterilmiştir. Üç (met) akrilat karakteristik tepe noktalarının ortadan kaybolması (yani, 810, 1,190 ve 1,410 cm-1) elde edilen polimer filmlerin İR spektrumları ve membran (Şekil 2) monomer ve çapraz bağlayıcı 4 iyi bir dönüşüm gösterir emprenye 19, 21. Buna ek olarak, SO3 görünümü - filmler ve zar için tayfında titreşim tepe zwitteriyonik gruplar başarıyla hidrojeller dahil edilmiştir onaylar. Elde edilen kopolimerler kopolimer bileşimleri ön-polimer çözeltiler 7 kişilerce çok benzer olduğunu gösteren, ihmal edilebilir solüsyon fraksiyonları vardır.
S30 Tg değerleri veS50 ön-polimer Çözeltilerin çözücü tipi Tg üzerinde minimal bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir, benzer. emprenye membran için, erime piki zarı boyunca yüksek sıcaklık ve yüksek basınç sürdürmek için bu zarın söz göstermektedir gözenekli destek (polietilen), atfedilmiştir.
asılı damla yöntemiyle temas açısı ölçüm gözenekli destek için geçerlidir oldu. su haznesinin içine daldırıldığında numuneler numune tutucu sıyrıldı, bu yöntem, bu çalışmada imal bağlantısız filmler ve zarlar için kullanılamadı. Bu nedenle, bu örnekler için temas açısı ölçümleri, sadece örnek yüzeyi üzerine, su (1.0-5.0 mL) küçük bir damlacık bırakarak ile ölçülmüştür. destek ile ilgili temas açısı, bu zwitterioni daha fazla hidrofilikliğini teyit etmektedir bağlantısız filmler ve emprenye membran kişilerce çok daha yüksektirc hidrojeller.
Her numunenin su manyetik iletkenlik ölü uçlu filtre etme sistemleri ile belirlenmiştir. 471 um sergileyen en düşük su manyetik iletkenlik (0.085 LMH / bar) bir kalınlığa sahip Sönmüş S50 film S30, film ve IMS30 membran yüksek su manyetik iletkenlik gösterirken.
Bu çalışma, su arıtma fotopolimerizasyon yoluyla hidrojel bazlı müstakil filmler ve emprenye zarların imalatı için, basit bir yöntem tarif edilmektedir. hidrofilikliği ile PEGDA ve SBMA içeren hidrojeller sentezlenir, ve emprenye edilmiş zarlarında gözenekli desteğin hidrofilikliğini artırabilir. Bu rapor bu malzemeleri hazırlamak ve su taşıma özellikleri de dahil olmak üzere fiziksel özelliklerini, karakterize pratik rehberlik sağlar. Yöntem ve materyaller, aynı zamanda, CO2 tutumu gaz ayırma zarları, hazırlamak için de kullanılabilir.
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 |
References
- Qasim, M., Darwish, N. A., Sarp, S., Hilal, N. Water desalination by forward (direct) osmosis phenomenon: A comprehensive review. Desalination. , 47-69 (2015).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Jiang, S., Cao, Z. Ultralow-fouling, functionalizable, and hydrolyzable zwitterionic materials and their derivatives for biological applications. Adv Mat. 22 (9), 920-932 (2010).
- Shah, S., et al. Transport properties of small molecules in zwitterionic polymers. J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys. 54 (19), 1924-1934 (2016).
- Shao, Q., Jiang, S. Y. Molecular Understanding and Design of Zwitterionic Materials. Adv Mat. 27 (1), 15-26 (2015).
- Zhang, Z., Chao, T., Chen, S., Jiang, S. Superlow Fouling Sulfobetaine and Carboxybetaine Polymers on Glass Slides. Langmuir. 22 (24), 10072-10077 (2006).
- Chen, S., Li, L., Zhao, C., Zheng, J. Surface hydration: principles and applications toward low-fouling/nonfouling biomaterials. Polymer. 51 (23), 5283-5293 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Chang, C., et al. Underwater Superoleophobic Surfaces Prepared from Polymer Zwitterion/Dopamine Composite Coatings. Adv Mater Inter. , (2016).
- 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).
- Sagle, A. C., Ju, H., Freeman, B. D., Sharma, M. M. PEG-based hydrogel membrane coatings. Polymer. 50 (3), 756-766 (2009).
- 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).
- Rahimpour, A., et al. Novel functionalized carbon nanotubes for improving the surface properties and performance of polyethersulfone (PES) membrane. Desalination. 286, 99-107 (2012).
- Gulmine, J. V., Janissek, P. R., Heise, H. M., Akcelrud, L. Polyethylene characterization by FTIR. Polym Testing. 21 (5), 557-563 (2002).
- 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).
- 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).
