Influence of surface modification with ceria on transport properties of heterogeneous anion exchange MА-41 membranes

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Heterogeneous anion-exchange MA-41 membranes were surface modified with cerium oxide, incl. that with a surface functionalized with phosphoric acid groups. Composite membranes were characterized by SEM, TGA, IR spectroscopy, and voltammetry; their conductivity in various ionic forms, anion transfer numbers, and selectivity coefficients for the separation of singly and doubly charged anions during electrodialysis desalination were determined. The modifying layer of cerium oxide practically does not change conductivity of the composite membranes, but increases their monovalent selectivity. E.g., the P(Cl /SO42–) selectivity of the modified MA-41 membrane increases from 0.82 to 1.01, and the P(NO3 /SO42–) selectivity – from 1.38 to 1.60.

About the authors

P. A. Yurova

Institute of General and Inorganic Chemistry named after N.S. Kurnakov RAS

Author for correspondence.
Email: polina31415@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

I. A. Stenina

Institute of General and Inorganic Chemistry named after N.S. Kurnakov RAS

Email: polina31415@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

A. D. Manin

Institute of General and Inorganic Chemistry named after N.S. Kurnakov RAS

Email: polina31415@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

D. V. Golubenko

Institute of General and Inorganic Chemistry named after N.S. Kurnakov RAS

Email: polina31415@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

A. B. Yaroslavtsev

Institute of General and Inorganic Chemistry named after N.S. Kurnakov RAS

Email: polina31415@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

References

  1. Khan M.I., Mondal A.N., Tong B., Jiang C., Emmanuel K., Yang Z., Wu L., Xu T. // Desalination. 2016. V. 391. P. 61.
  2. Goh P.S., Wong K.C., Ismail A.F. // Desalination. 2022. V. 521. P. 115377.
  3. Frioui S., Oumeddour R., Lacour S. // Sep. Purif. Technol. 2017. V. 174. P. 264.
  4. Mir N., Bicer Y. // J. Environ. Manag. 2021. V. 289. P. 112496.
  5. Luo T., Abdu S., Wessling M. // J. Memb. Sci. 2018. V. 555. P. 429.
  6. Mends E.A., Chu P. // J. Environ. Chem. Eng. 2023. V. 11. P. 110710.
  7. Shahrim N.A., Abounahia N.M., El-Sayed A.M.A., Saleem H., Zaidi S.J. // J. Water Process Eng. 2023. V. 51. P. 103479.
  8. Golubenko D.V., Pourcelly G., Yaroslavtsev A.B. // Separation and Purification Technology. 2018. V. 207. P. 329
  9. Russell S.T., Pereira R., Vardner J.T., Jones G.N., Dimarco C., West A.C., Kumar S.K. // Macromolecules. 2020. V. 53. P. 1014.
  10. Liu H., She Q. // J. Memb. Sci. 2022. V. 650. P. 120398.
  11. Singh A.K., Kumar S., Bhushan M., Shahi V. K. // Sep. Purif. Technol. 2020. V. 234. P. 116078.
  12. Reig M., Farrokhzad H., Van der Bruggen B., Gibert O., Cortina J.L. // Desalination. 2015. V. 375. P. 1.
  13. Zhang Y., Wang L., Sun W., Hu Y., Tang H. // J. Ind. Eng. Chem. 2020. V. 81. P. 7.
  14. Roghmans F., Evdochenko E., Martí-Calatayud M.C., Garthe M., Tiwari R., Walther A., Wessling M. // J. Memb. Sci. 2020. V. 600. P. 117854.
  15. Pang X., Tao Y., Xu Y., Pan J., Shen J., Gao C. // J. Memb. Sci. 2020. V. 595. P. 117544.
  16. Lee S., Meng W., Wang Y., Wang D., Zhang M., Wang G., Cheng J., Zhou Y., Qu W. // Ain Shams Eng. J. 2021. V. 12. P. 159.
  17. Thakur A.K., Malmali M. // J. Environ. Chem. Eng. 2022. V. 10. P. 108295.
  18. Akberova E.M., Vasil’eva V.I., Zabolotsky V.I., Novak L. // Membranes. 2019. V. 9. P. 169.
  19. Kononenko N., Nikonenko V., Grande D., Larchet C., Dammak L., Fomenko M., Volfkovich Y. // Adv. Colloid Interface Sci. 2017. V. 246. P. 196.
  20. Güler E., van Baak W., Saakes M., Nijmeijer K. // J. Memb. Sci. 2014. V. 455. P. 254.
  21. Wang C., Pan N., Liao J., Ruan H., Sotto A., Shen J. // ACS Appl. Polym. Mater. 2021. V.3. P. 342.
  22. Manin A., Golubenko D., Novikova S., Yaroslavtsev A. // Membranes. 2023. V. 13. P. 624.
  23. Ge L., Wu B., Yu D., Mondal A.N., Hou L., Afsar N.U., Li Q., Xu T., Miao J., Xu T. // Chin. J Chem. Eng. 2017. V. 25. P. 1606.
  24. Ye B., Liu H., Ye M., Zeng C., Luo H., Liu G., Zhang R., Huang H. // Desalination. 2022. V. 523. P. 115394.
  25. Cohen B., Lazarovitch N., Gilron J. // Desalination. 2018. V. 431. P. 126.
  26. Bakangura E., Wu L., Ge L., Yang Zh., Xu T. // Progr. Polym. Sci. 2016. V. 57. P. 103.
  27. Stenina I.A., Yaroslavtsev A.B. // Membranes. 2021. V. 11. P. 198.
  28. Abdullah R., Astira D., Widyanto A.R., Dharma H.N.C., Hidayat A.R.P., Santoso L., Sulistiono D.O., Rahmawati Z., Gunawan T., Jaafar J., Kusumawati Y., Othman M.H.D., Fansuri H. // Case Stud. Chem. Environ. Eng. 2023. V. 8. P. 100485.
  29. Kurian M. // J. Envir. Chem. Eng. 2020. V. 8. P. 104439.
  30. Golubenko D.V., Manin A.D., Wang Y., Xu T., Yaroslavtsev A.B. // Desalination. 2022. 531. P. 115719.
  31. Tinh V.D.C., Kim D. // J. Memb. Sci. 2020, V. 613. P. 118517.
  32. Yurova P.A., Malakhova V.R., Gerasimova E.V., Stenina I.A., Yaroslavtsev A.B. // Polymers. 2021. V. 13. P. 2513.
  33. Berezina N.P., Kononenko N.A., Dyomina O.A., Gnusin N.P. // Adv. Colloid Interface Sci. 2008. V. 139. P. 3.
  34. Воропаева Е.Ю., Сангинов Е.А., Волков В.И., Павлов А.А., Шалимов А.С., Стенина И.А., Ярославцев А.Б. // Журнал неорганической химии. 2008. Т. 53. С. 1643.
  35. Golubenko D.V., Van der Bruggen B., Yaroslavtsev A.B. // J. Appl. Polymer Sci. 2019. P. 48656.
  36. Ковалев Н.В., Карпенко Т.В., Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И. // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. С. 263.
  37. Pismenskaya N., Rybalkina O., Solonchenko K., Pasechnaya E., Sarapulova V., Wang Y., Jiang C., Xu T., Nikonenko V. // Polymers. 2023. V. 15. P. 2288.
  38. Rybalkina O.A., Sharafan M.V., Nikonenko V.V., Pismenskaya N.D. // J. Memb. Sci. 2022. V. 651. P. 120449.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

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».