Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Water Desalination Using Polyelectrolyte Hydrogel: Gibbs Ensemble Modeling

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F22%3A10452318" target="_blank" >RIV/00216208:11310/22:10452318 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=~XVXPX5sqJ" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=~XVXPX5sqJ</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.3390/gels8100656" target="_blank" >10.3390/gels8100656</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Water Desalination Using Polyelectrolyte Hydrogel: Gibbs Ensemble Modeling

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Polyelectrolyte hydrogels can absorb a large amount of water across an osmotic membrane as a result of their swelling pressure. On the other hand, the insoluble cross-linked hydrogel network enables dewatering under the influence of external (thermal and/or mechanical) stimuli. Moreover, from a thermodynamic perspective, a polyelectrolyte hydrogel is already an osmotic membrane. These properties designate hydrogels as excellent candidates for use in desalination, at the same time avoiding the use of expensive membranes. In this article, we present our recent theoretical study of polyelectrolyte hydrogel usage for water desalination. Employing a coarse-grained model and the Gibbs ensemble, we modeled the thermodynamic equilibrium between the coexisting gel phase and the supernate aqueous salt solution phase. We performed a sequence of step-by-step hydrogel swellings and compressions in open and closed systems, i.e., in equilibrium with a large and with a comparably small reservoir of aqueous solution. The swelling in an open system removes ions from the large reservoir, whereas the compression in a closed system decreases the salt concentration in the small reservoir. We modeled this stepwise process of continuous decrease of water salinity from seawater up to freshwater concentrations and estimated the energy cost of the process to be comparable to that of reverse osmosis.

  • Název v anglickém jazyce

    Water Desalination Using Polyelectrolyte Hydrogel: Gibbs Ensemble Modeling

  • Popis výsledku anglicky

    Polyelectrolyte hydrogels can absorb a large amount of water across an osmotic membrane as a result of their swelling pressure. On the other hand, the insoluble cross-linked hydrogel network enables dewatering under the influence of external (thermal and/or mechanical) stimuli. Moreover, from a thermodynamic perspective, a polyelectrolyte hydrogel is already an osmotic membrane. These properties designate hydrogels as excellent candidates for use in desalination, at the same time avoiding the use of expensive membranes. In this article, we present our recent theoretical study of polyelectrolyte hydrogel usage for water desalination. Employing a coarse-grained model and the Gibbs ensemble, we modeled the thermodynamic equilibrium between the coexisting gel phase and the supernate aqueous salt solution phase. We performed a sequence of step-by-step hydrogel swellings and compressions in open and closed systems, i.e., in equilibrium with a large and with a comparably small reservoir of aqueous solution. The swelling in an open system removes ions from the large reservoir, whereas the compression in a closed system decreases the salt concentration in the small reservoir. We modeled this stepwise process of continuous decrease of water salinity from seawater up to freshwater concentrations and estimated the energy cost of the process to be comparable to that of reverse osmosis.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10404 - Polymer science

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GJ19-17847Y" target="_blank" >GJ19-17847Y: Vývoj účinných metod odsolování pomocí polyelektrolytových hydrogelů</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Gels [online]

  • ISSN

    2310-2861

  • e-ISSN

    2310-2861

  • Svazek periodika

    8

  • Číslo periodika v rámci svazku

    10

  • Stát vydavatele periodika

    CH - Švýcarská konfederace

  • Počet stran výsledku

    13

  • Strana od-do

    656

  • Kód UT WoS článku

    000873094400001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85140603595