Selective Filtration of Fluids in Materials with Slit-Shaped Nanopores


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Problems associated with a qualitative increase in the selectivity of fluid filtration remain the major challenge in a variety of areas such as fluid transport through porous materials and media, ion separation, water desalination and purification, and many others. A promising way to solve these problems is to design and develop membranes with slit-shaped nanopores. In the paper, we studied the selectivity and permeability of slitshaped nanosized pores in the natural mineral (hydroxyapatite) with the use of the nonequilibrium molecular dynamics approach with all-atom models. We showed that the subnanometer-wide slit-shaped pores in hydroxyapatite are able to demonstrate both good salt rejection and relatively high water permeability. In particular, the numerically predicted water permeability of hydroxyapatite with 0.4 nm thick slit-shaped nanopores reaches about 200 L/(m2 h bar) that is higher than that of commercial membranes and has the same order of magnitude as the theoretically predicted water permeability through single-layer MoS2 nanoporous membranes. An increase in the nanopore thickness is accompanied by a multiple growth in permeability, which is comparable with advanced 2D-CAP (2D-conjugated aromatic polymer) membranes, but in so doing the filtration selectivity is lost. The results show that nanoporous materials with the connected network of slit-shaped nanopores is a promising filter material for water treatment including seawater desalination and other important technical and environmental applications.

Об авторах

A. Tsukanov

Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch

Email: shilko@ispms.ru
Россия, Tomsk, 634055

E. Shilko

Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch

Автор, ответственный за переписку.
Email: shilko@ispms.ru
Россия, Tomsk, 634055

E. Gutmanas

Department of Materials Science and Engineering

Email: shilko@ispms.ru
Израиль, Haifa, 32000

S. Psakhie

Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch

Email: shilko@ispms.ru
Россия, Tomsk, 634055

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».