Preparation and ionic selectivity of carbon-coated alumina nanofiber membranes


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

A novel type of ion-selective membranes based on NafenTM alumina nanofibers coated with carbon is proposed. The membranes are produced by filtration of a Nafen nanofiber suspension through a porous support followed by drying and sintering. A thin carbon layer (up to 2 nm) is deposited on the nanofibers by chemical vapor deposition (CVD). Its formation is confirmed by the results of Raman spectroscopy and visually observed in TEM images. According to low temperature nitrogen adsorption experiments, the formation of carbon layer leads to decreasing pore size (the maximum of pore size distribution shifts from 28 to 16 nm) and the corresponding decrease of porosity (from 75 to 62%) and specific surface area (from 146 to 107 m2g–1). The measurement of membrane potential in an electrochemical cell has shown that the deposition of carbon on the membrane results in high ionic selectivity. In an aqueous KCl solution, the membranes display high anion selectivity with anion and cation transference numbers of 0.94 and 0.06, respectively. The fixed-charge density of membrane has been determined by fitting the experimental data using the Teorell–Meyer–Sievers model. It has been found that the membrane fixed-charge density increases with increasing electrolyte concentration. Possible applications of the membranes produced include nanofiltration, ultrafiltration, and separation of charged species in mixtures. The formation of a conductive carbon layer on the pore surface can be employed for fabricating membranes with switchable ion-transport selectivity.

Об авторах

D. Lebedev

Institute of Computational Modeling, Siberian Branch

Email: rii@icm.krasn.ru
Россия, Krasnoyarsk

A. Shiverskiy

Institute of Computational Modeling, Siberian Branch; Molecular Electronics Department, Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch

Email: rii@icm.krasn.ru
Россия, Krasnoyarsk; Krasnoyarsk

M. Simunin

Institute of Computational Modeling, Siberian Branch; National Research University of Electronic Technology—MIET

Email: rii@icm.krasn.ru
Россия, Krasnoyarsk; Zelenograd, Moscow

V. Solodovnichenko

Institute of Computational Modeling, Siberian Branch

Email: rii@icm.krasn.ru
Россия, Krasnoyarsk

V. Parfenov

Institute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch

Email: rii@icm.krasn.ru
Россия, Krasnoyarsk

V. Bykanova

Institute of Computational Modeling, Siberian Branch

Email: rii@icm.krasn.ru
Россия, Krasnoyarsk

S. Khartov

Institute of Computational Modeling, Siberian Branch; Molecular Electronics Department, Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch

Email: rii@icm.krasn.ru
Россия, Krasnoyarsk; Krasnoyarsk

I. Ryzhkov

Institute of Computational Modeling, Siberian Branch

Автор, ответственный за переписку.
Email: rii@icm.krasn.ru
Россия, Krasnoyarsk

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2017

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».