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【2h】

MgAl-Layered-Double-Hydroxide/Sepiolite Composite Membrane for High-Performance Water Treatment Based on Layer-by-Layer Hierarchical Architectures

机译：基于层级层次结构的MgAl层状双氢氧化物/海泡石复合膜用于高性能水处理

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摘要

One of the major challenges in the removal of organic pollutants is to design a material with high efficiency and high flux that can remove both cationic and anionic dyes, oil-in-water (O/W) emulsion and heavy metal ions. Herein, we constructed novel chemically stabilized MgAl-layered-double-hydroxide/sepiolite (MgAl-LDH/Sep) composite membranes via 3D hierarchical architecture construction methods. These membranes were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and X-ray diffraction (XRD), etc. Benefiting from the presence of hydrophilic functional groups on the surface of the film, the membranes show an enhanced water flux (~1200 L·m−2 h−1), while keeping a high dyes rejection (above 99.8% for anionic and cationic dyes). Moreover, the CA membrane coupled with MgAl-LDH/Sep exhibits a multifunctional characteristic for the efficient removal of mesitylene (99.2%), petroleum ether (99.03%), decane (99.07%), kerosene (99.4%) and heavy metal ion in water due to the layer-by-layer sieving. This hierarchical architecture is proved to have excellent environmental and chemical stability. Therefore, the membrane has potential in the treatment of sewage wastewater.
机译：去除有机污染物的主要挑战之一是设计一种能够去除阳离子和阴离子染料，水包油（O / W）乳液和重金属离子的高效，高通量的材料。在这里，我们通过3D层次结构构造方法构造了新型化学稳定的MgAl层状双氢氧化物/海泡石（MgAl-LDH / Sepiolite）复合膜。通过扫描电子显微镜（SEM），原子力显微镜（AFM）和X射线衍射（XRD）等对这些膜进行分析。得益于膜表面亲水性官能团的存在，该膜显示出增强的水份通量（〜1200 L·m −2 h −1 ），同时保持较高的染料截留率（阴离子和阳离子染料高于99.8％）。此外，CA膜与MgAl-LDH / Sep偶联显示出多功能特性，可有效去除亚甲基苯（99.2％），石油醚（99.03％），癸烷（99.07％），煤油（99.4％）和重金属离子。由于逐层筛分而产生水。事实证明，这种分层体系结构具有出色的环境和化学稳定性。因此，该膜具有处理污水的潜力。

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