正向渗透(FO)膜具有有效的水和废水处理应用的潜力。然而,由于它们的结垢倾向,他们的发展面临着巨大的挑战。在这项研究中,用硫蛋白酶骨修饰(即[2-(甲基丙烯氧基)乙基]二甲基 - (3-硫丙基丙基)氢氧化铵)的膜膜制造并首次使用,以解决微酶(MP)Fouling问题。评估了装有不同数量的zwitterions的膜的水通量,反向盐通量(RSF),结垢和通量回收率,范围为0.25%至2%。使用含有聚乙烯MPS和牛血清白蛋白(BSA)的饲料溶液在49小时内测试了开发的膜,以评估其结垢抗性。两种污垢的协同作用表明,国会议员是犯规的主要原因。BSA的存在有效地降低了MPS的阻塞效应,因此降低了整体犯规。补充,改良的水通量,结构参数(S)和RSF的改良膜。zwitterion的独特结构具有亲水性基团(C - - O和O - - - - S - - O),导致在污垢测试后仅30分钟内的30分钟内,所有改良的膜的通量回收率高于90%以上。结果证明了靶向基于TFC的膜中MPS去除MPS的高潜力。
我们通过在透射电子显微镜中使用选定的区域电子衍射(SAED)研究了各种独立的AFM膜(type-a,b,c)的结晶度,请参见补充图S1.1A,C,e。A型,B膜是在SAO涂层的α-AL 2 O 3和SRTIO 3底物上生长的未封闭的α-FE 2 O 3层,而C型C膜是缓冲α-FE 2 O 2 O 2 O 3层在SAO涂层的Srtio Srtio 3 sibtrates上生长的3层。缓冲液由老挝和STO层制成(有关详细信息,请参见方法)。SAED模式证实A型膜中的AFM层是多晶的,而B型膜中的AFM层是单个晶体。type-C的缓冲膜不仅是结晶的,而且由于与缓冲液中的老挝层的不匹配,还具有Moiré图案。此外,通过POL图分析和𝜙 -Scans证实了缓冲膜中各个层的外延生长,在补充图S1.2中进行了说明。最后,在补充图S1.1b,d,f中显示的光学显微镜图像表明,未固定的A型,B膜通常会构成更多的裂纹,从而导致较小的完整膜区域。相比之下,缓冲型C膜通常形成较大的面积样品,裂纹较少,这对于实现强弯曲的AFM结构以探索磁结构效应很重要。
在这项研究中,采用了创新的电氧化技术来创建基于石墨烯的前向渗透(FO)膜。这涉及在可伸缩的平板底物上构建聚乙二胺还原氧化石墨烯(PEI:RGO)层,该层用聚乙烯甘油 - 甘油 - 氧化物(3,4-乙烯 - 二羟基苯乙烯)官能化,可通过电苯甲酸酯(P:P:p:p:p:p:p:p:p:p:p)(p:p:p:p:p:p:p:p:p:p:p:p)。在10 V的优化电势下,我们成功地将PEI:RGO层压与P:P:P:P支持层相结合,导致高度多孔结构。与单面PEI:RGO膜(SS-PEI:RGO)相比,双面涂层PEI:RGO膜(DS-PEI:RGO)表现出色。ds-PEI:RGO显示出比SS-PEI:RGO(90.1%)的离子盐排斥更高(95%),但略低于实验室大规模的质量质量质量降低过程。有趣的是,与SS-PEI:RGO和CTA-FO膜(分别为0.017 g/L和2.549 g/L)相比,所得的DS-PEI:RGO膜表现出降低的特异性盐通量(0.014 g/L)。使用与藻酸钠的合成海水评估了PEI:RGO膜的防染色特性。在3.0 V DC电位下,与没有电场的膜相比,PEI:RGO膜的恢复通量增加了30%。这种改进归因于PEI:RGO和相对带电的离子之间的电氧化机制,以及PEI:RGO和P:P:P:P链形成的独特纳米复合结构,有助于增强的膜完整性。
DNA折纸为精确定义的分子纳米结构的序列可编程生成具有100 nm的大小提供了一种方法。该领域的一个新边界是由DNA折纸亚基制成的上层建筑,它需要除了用于DNA折纸本身的策略。当前方法面临的挑战包括结构和脱离目标组装的复杂性,成本和开发时间的增加。在这里,我们证明了如何受到脂质的结构和相互作用的辐射对称折纸亚基,该脂质的结构和相互作用组织成巨大的DNA折纸单层膜,这些膜可以被读取以形成囊泡或空心管,直径为100 nm至100 nm至1 µm。DNA折纸膜是一种空前的隔室化方法,为自下而上的生物学和细胞尺度软机器人技术打开了新的可能性。
液体 - 液相分离是组织大分子,尤其是具有内在无序区域的蛋白质的主要机制,在不受膜或脚手架的隔室中。因此,可以将细胞视为一种复杂的乳液,其中包含许多这些无膜细胞器,也称为生物分子冷凝物,以及许多膜结合细胞器。目前尚不清楚这种复杂的混合物如何运作以使细胞内运输,信号传导和代谢过程以高时空精度发生。基于突触囊泡冷凝物的实验观察结果 - 实际上挤满了膜的无膜细胞器 - 我们在这里介绍了浸入接触的框架:一种新型的膜无膜细胞器和膜之间的接触位点。在这一假设中,我们建议我们的浸入接触框架可以作为研究界面的基础,以使凝结物的扩散和材料特性与膜中发生的生化过程的扩散和材料特性相结合。在神经退行性疾病的情况下,该界面的身份和调节尤为重要,在神经退行性疾病中,在细胞病理学基础的基础上,异常折叠蛋白和受损细胞器的夹杂物具有异常。
在环境水系统,废水处理厂(WWTP)和饮用水中出现的废水中发现了许多这些PHAC。PHAC的存在不仅可能对公共卫生构成危险,而且对水生系统构成危险[16]。使用时,它们相对稳定,并且在使用时不会被人体和动物体系完全吸收[17]。因此,它们没有完全代谢,并且从体液和粪便中排出,PHAC从中进入环境[18]。其他来源归因于过期的药物和药物废物的处置不当,兽医和屠宰场的径流以及国内废物[19-21]。在饮用水中已经报道了常用的药物,例如可替宁,咖啡因和对乙酰氨基酚[22]。研究表明,其中一些PHAC可能与神经生理效应以及诱变和致癌后果有关[23,24]。饮酒中已有报道
食品工业生产数百万吨的自然副产品。通过这项研究,我们遵循了一种使用丢弃的环境友好的策略,例如来自琼脂工业的大豆生产和海洋纤维素(Cell)的大豆蛋白分离株(SPI),以实现附加的价值应用。特别是,这项工作着重于基于大豆蛋白和纤维素的膜的发展,以及它们作为电池分离器膜朝着可持续储能系统的验证。基于物理相互作用,带有细胞的SPI膜与电解质显示出极好的兼容性。这些物理相互作用有利于膜的肿胀,在液体电解质中三天后达到1000%的肿胀值。膜的热稳定至180°C。经过液体电解质的约束后,观察到膜的微结构变化,但要保持多孔结构,而材料则易于处理。阴极半细胞中的离子电导率值,锂转移数量和电池性能分别为1C速率的5.8 ms.cm - 1、0.77和112 mAh.g-1。总体而言,考虑到环境精神问题和循环经济,可以证明可以根据废料获得更可持续的高性能锂离子电池。
由于缺乏淡水供应以及大量的工业用品和污水流,水的污染水平增加了,这种困境已扩大到威胁人类和地球上的生命的主要关注点。人口增长,特别是在新兴国家,工业发展和经济增长中,需要使用安全可持续的技术来解决这一全球问题。工业水处理涉及提取污染物并从中提取净化水,这是许多部门所必需的和困难的程序,包括皮革,晒黑,染料,石化和药物[1]。这些流中的基本问题之一是将有害药物(PHC)引入生态系统,最终需要立即反应[2]。PHC通常由许多行业(包括医学,畜牧业,水产品和日常生活)生产。PHC由于缺乏将其排放到地表水体中排出的监管限制而成为近年来的重要主题。根据最近的研究,phcs的制造和管理在各州之间,整个时间之间,每年都可能有所不同。此外,随着世界人口的年龄和生活水平的提高,预计在未来几年中,它们的使用将增加[3]。根据各种研究[4 E 7],在地表水中鉴定了PHC,范围从Ng/L到M G/L,以及在Ng/L到MG/L的值中,在废水和地下水中鉴定了PHC [8,9]。有几种可靠的工业废水处理方法。由于它们的高化学稳定性,生物蓄积倾向,有限的生物降解能力和诱变效应,因此即使在极低的浓度下,PHC也对环境有害[10,11]。有机污染物最广泛使用的治疗技术包括膜技术,吸附,电化学,浮动,化学沉淀和离子交换。在这些技术中,基于压力驱动的膜分离被用于各种应用中作为两个部分之间的选择性屏障。膜在最近的研究中已广泛研究了药物的有效去除。与其他常规分离过程相比,它们提供了环境安全性,高分离效率,低能消耗,易于维护,不需要化学物质,出色的渗透质量以及适度的工作温度,使它们成为浪费水处理的绝佳选择,无论是单独或作为混合过程的一部分] [12 E 18]。尽管膜方法在废水处理中起着重要的作用,但犯规在某些应用中限制了它们的用法。结垢可降低整个膜的水转运,并恶化膜表面的其他功能性,从而增加能量征服并降低膜的寿命。另一个困难是渗透率和选择性之间的权衡。很难改善一个而不为当前使用的聚合膜牺牲另一个[16,18]。因此,要修改膜表面以提供所需的特定特征[19]。越来越多的注意力专门用于表面
pebax®2533是一种热塑性弹性体,含有20 wt%的聚酰胺(PA)脂肪族硬块,可提供我的强度和80 wt%的无定形多醚(PE)软块,可促进CO 2分子的运输。pebax®2533被认为是为CO 2分离过程制造膜的有前途的材料,显示了ACCEP-表CO 2渗透性,具有理想的CO 2 /N 2选择性(Li等,2021a; Kim等,2020)。然而,聚膜的特性受到气体渗透性和选择性之间的典型权衡限制,由Robeson上界表示(Dal-Cin等,2008)。混合基质膜(MMMS)的织物是克服在气体分离过程中应用的聚合膜中取舍关系的有效方法(Kamble等,2021; Singh等,2021; Shah Buddin和Ahmad,2021年)。mmms可以整合聚合物矩阵的加工性和