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Ultralong hydroxyapatite-based forward osmosis membrane for freshwater generation

Frontiers of Chemical Science and Engineering 2024年第9期18卷 37-49页

作者： Mohamed Gamal Gomaa Hamdy Maamoun Abdel-Ghafar Francesco Galiano Francesca Russo Alberto Figoli El-Sayed Ali Abdel-Aal Abdel-Hakim Taha Kandil Bahaa Ahmed Salah Central Metallurgical Research and Development Institute(CMRDI) 11421 CairoEgypt Chemistry Department Faculty of ScienceHelwan University11795 CairoEgypt Institute on membrane Technology(CNR-ITM) 87036 RendeItaly

Increasing global water shortages are accelerating the pace of membrane manufacturing,which generates many environmentally harmful *** challenges need a radical rethink of developing innovative membranes that can address freshwater production without generating environmentally harmful *** work utilized the synthesized ultra-long hydroxyapatite(UHA)by the solvothermal method using the green solvent oleic acid in preparing UHA-based forward osmosis *** membranes were developed using different loading ratios of graphene oxide(GO)by vacuum-assisted filtration *** prepared GO/UHA membranes were identified using X-ray diffraction,scanning electron microscope,Fourier-transform infrared spectroscopy,and X-ray photoelectron *** contact angle and pore size distribution were determined for the obtained GO/UHA *** obtained hierarchical porous structure in the prepared membranes with interconnected channels results in a stable water flux with reverse salt *** best water flux rate of 42±2 L·m^(–2)·h^(–1)was achieved using the 50 mg GO/UHA membrane,which is 3.3 times higher than the pristine membrane,and a reverse salt flux of 67 g·m^(-2)·h^(–1).The obtained results showed a promising capability of a new generation of sustainable inorganic-based membranes that can be utilized in freshwater generation by energy-efficient techniques such as forward osmosis.

关键词： forward osmosis ultra-long hydroxyapatite graphene oxide inorganic-based membrane

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