Chemistry in a spinneret – Composite hollow fiber membranes in a single step process

Roth, Hannah; Luelf, Tobias; Koppelmann, Arne; Abel, Milan; Weßling, Matthias

doi:10.1016/j.memsci.2018.02.051

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“…An alternative method to fabricate a suitable FO membrane is via a conventional phase separation method which produces an asymmetric membrane. For hollow fiber (HF) fabrication, this method is shown to make the resulting membrane more robust as the selective top layer and support layer are formed simultaneously during spinning [176]. Yang et al [177] pioneered HF membranes for FO by spinning a dual layer composite membrane containing PES/PVP as the support and polybenzimidazole (PBI) as the selective layer.…”

Section: Other Preparation Methodsmentioning

confidence: 99%

Forward Osmosis: A Critical Review

et al. 2020

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The use of forward osmosis (FO) for water purification purposes has gained extensive attention in recent years. In this review, we first discuss the advantages, challenges and various applications of FO, as well as the challenges in selecting the proper draw solution for FO, after which we focus on transport limitations in FO processes. Despite recent advances in membrane development for FO, there is still room for improvement of its selective layer and support. For many applications spiral wound membrane will not suffice. Furthermore, a defect-free selective layer is a prerequisite for FO membranes to ensure low solute passage, while a support with low internal concentration polarization is necessary for a high water flux. Due to challenges affiliated to interfacial polymerization (IP) on non-planar geometries, we discuss alternative approaches to IP to form the selective layer. We also explain that, when provided with a defect-free selective layer with good rejection, the membrane support has a dominant influence on the performance of an FO membrane, which can be estimated by the structural parameter (S). We emphasize the necessity of finding a new method to determine S, but also that predominantly the thickness of the support is the major parameter that needs to be optimized.

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Section: Other Preparation Methodsmentioning

confidence: 99%

Forward Osmosis: A Critical Review

et al. 2020

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“…In Abb. ist das Konzept für die Herstellung von Komposit‐Hohlfasermembranen in einem Prozessschritt dargestellt . Als Polymerlösung wurden als inerte Polymere Polyethersulfon (PES), Polyvinylpyrrolidon (PVP) K30/K90 in N‐Methyl‐2‐pyrrolidon (NMP) gelöst und mit Polyethylenimin (PEI) als Aminreaktant gemischt.…”

Section: Experimentellesunclassified

“…Wie die Komposit‐Hohlfasermembranen, die von Roth et al. veröffentlicht wurden, weisen die Fasern mit einer Reinwasserpermeabilität von 0,4 LMH bar −1 und einem Cut‐off von 1000 Dalton Nanofiltrationscharakter auf.…”

Section: Ergebnisseunclassified

“…In dieser Arbeit sollen zwei selbstentwickelte Konzepte kombiniert werden, um sinusförmige Komposit‐Hohlfasermembranen in einem einzigen Schritt herzustellen. Während des direkten Spinnenverfahrens von Komposit‐Hohlfasermembranen wird ein Pulsationsmodul in den Herstellungsprozess integriert und bewirkt eine Änderung der Lumenkanalgeometrie .…”

Section: Introductionunclassified

“…Mit dem direkten Spinnverfahren, dass zusätzlich auf einer chemischen Reaktion in der Spinndüse basiert, kann eine oberflächenmodifizierte Hohlfasermembran in einem Prozessschritt hergestellt werden , . Bei der ersten Anwendung dieses Konzepts wurde ein reaktives Polymer verwendet, das durch Phaseninversion in eine poröse Trägerstruktur umgewandelt wird und gleichzeitig mit einem Reaktanten aus der Lumenflüssigkeit reagiert .…”

Section: Introductionunclassified

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Direktes Herstellungsverfahren von Komposit‐Hohlfasermembranen mit sinusförmiger Geometrie

Roth

Alders

Luelf

et al. 2019

Chemie Ingenieur Technik

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Mit dem direkten Spinnverfahren können Komposit‐Hohlfasermembranen in einem einstufigen Prozess hergestellt werden. Dabei wird die klassische Faserbildung mit einer Grenzflächenpolymerisation auf der Lumenseite der Hohlfaser überlagert. Für die Herstellung von sinusförmigen Hohlfasermembranen wird im herkömmlichen Nassspinnprozess zusätzlich die Lumenflüssigkeit während des Spinnens pulsiert. In dieser Arbeit wurden Komposit‐Hohlfasermembranen mit sinusförmiger Geometrie hergestellt. Die sinusförmige Geometrie kann Konzentrationspolarisationseffekte in Membrananwendungen reduzieren.

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Nanofiltration Membrane Materials and Preparation

Verbeke

Vankelecom

2021

Nanofiltration

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Chemistry in a spinneret – Composite hollow fiber membranes in a single step process

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Forward Osmosis: A Critical Review

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