PFI-TT: A Green and Sustainable Approach to Optimize and Scale-up Reusable Materials for Water Purification

PFI-TT:优化和扩大可重复使用水净化材料的绿色和可持续方法

基本信息

  • 批准号:
    2141056
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-02-01 至 2025-01-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this Partnerships for Innovation - Technology Translation (PFI-TT) project is to develop materials to purify water for drinking. This project advances materials that can be used for advanced filtration. The research is focused on the removal of many classes of compounds from drinking water, such as heavy metals and polyfluoroalkyl substances. These pervasive substances have been linked to adverse human health effects and they are persistent in the environment. This project will develop a point-of-use solution that will have significant impact on providing access to drinking water. These materials are safe for drinking water since they are based on natural materials and polymers already used in water purification technology.The propsoed project will focus on (1) Optimization of ion exchange (IX) materials, and (2) Scaling-up the production of these materials to pilot scale or higher. Optimization of adsorption capacity, and water flux will be done while minimizing the cost of manufacturing. The technology is a very thin layer of IX resin attached to a nanoscale support. The support material provides structural rigidity and eliminates the need for cross-linking, which leads to degradation of the traditional IX materials. The proposed technology increases surface area, binding site accessibility, and improves adsorption kinetics to make these materials cheaper and more efficient than the competing products. The polymers are permanently bound to the support materials using "click chemistry" to ensure their retention in the filter modules over time and with repeated use.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这一创新-技术转化伙伴关系项目的更广泛影响/商业潜力是开发净化饮用水的材料。 该项目推进了可用于高级过滤的材料。 该研究的重点是从饮用水中去除多种化合物,如重金属和多氟烷基物质。 这些普遍存在的物质与对人类健康的不利影响有关,它们在环境中具有持久性。 该项目将开发一种使用点解决方案,对提供饮用水产生重大影响。这些材料是基于天然材料和已经用于水净化技术的聚合物,因此对饮用水是安全的。该项目将重点关注(1)离子交换(IX)材料的优化,以及(2)将这些材料的生产扩大到中试规模或更高规模。 吸附能力和水通量的优化将在最小化制造成本的同时完成。 该技术是一个非常薄的IX树脂层连接到纳米级的支持。 支撑材料提供了结构刚性并消除了交联的需要,交联导致传统IX材料的降解。 所提出的技术增加了表面积、结合位点可及性,并改善了吸附动力学,使这些材料比竞争产品更便宜、更有效。 聚合物通过“点击化学”永久结合到支撑材料上,确保它们在过滤器模块中的长期保留和重复使用。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Green synthesis of cellulose graft copolymers for anion exchange water purification
  • DOI:
    10.1007/s10570-023-05519-8
  • 发表时间:
    2023-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Stephen Schmal;Raghav Dosi;Adam Fessler;Carly Kwiatkowski;Abhispa Sahu;J. C. Poler
  • 通讯作者:
    Stephen Schmal;Raghav Dosi;Adam Fessler;Carly Kwiatkowski;Abhispa Sahu;J. C. Poler
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    $ 25万
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