水凝胶膜中聚合物添加剂引起的大幅非线性渗透性放大
材料科学
2022-09-05 v1 软凝聚态物质
经典物理
摘要
水凝胶作为亲水多孔材料,近来已成为有前景的过滤应用体系。在我们的研究中,通过在光引发剂存在下对聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)与分子量为300 000 g.mol-1的大聚乙二醇(PEG)链混合物进行光聚合制备水凝胶膜。我们发现所添加的自由PEG链引起了水渗透性的大幅非线性增加。事实上,通过改变所添加PEG链的含量,我们得到水凝胶水渗透性跨越两个数量级的变化。当PEG浓度等于其临界交叠浓度C*时,膜获得最高的水渗透性值。此外,我们发现水通过膜的流速随压力非线性变化。我们将该结果归因于膜的形变,因为施加的压力导致孔隙压缩。本研究为设计具有可控渗透性的柔性水凝胶膜及其在水处理与生物分离中的应用提供了新视角。
引用
@article{arxiv.2209.00907,
title = {Large and non-linear permeability amplification with polymeric additives in hydrogel membranes},
author = {Malak Alaa Eddine and S. Belbekhouche and Sixtine de Chateauneuf-Randon and Thomas Salez and Artem Kovalenko and Bruno Bresson and C. Monteux},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.00907},
year = {2022}
}