This article attempts to give an overview of the literature on the treatment of textiles with non-thermal plasmas. Because of the enormous amount of potential uses of non-thermal plasmas for the modification of textile products, categorizing the applications is difficult, and therefore a review is given on plasma treatment effects or results rather than on the textile applications that benefit from the treatment.

Abstract Plasma treatment is often used to modify the surface properties of polymer films, since it offers numerous advantages over the conventional surface modification techniques. In this paper, a polypropylene (PP) film is plasma‐treated using a dielectric barrier discharge (DBD) operating in air at medium pressure (5.0 kPa). The modified polymer films are characterized using contact angle measurements, XPS‐analysis and attenuated total reflectance‐Fourier transform infrared (ATR‐FTIR) spectroscopy. Results show that plasma treatment leads to a remarkable decrease in contact angle owing to the implantation of oxygen‐containing functional groups. Using XPS and ATR‐FTIR, these oxygen‐containing groups can be identified as CO, CO and OCO. In this paper, it is also shown that XPS is well‐suited to provide quantitative chemical analysis of the PP films, while ATR‐FTIR can only give qualitative information. To perform quantitative ATR‐FTIR measurements, chemical derivatization will be explored in the near future. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.

The stability of metal-organic frameworks (MOFs) typically decreases with an increasing number of defects, limiting the number of defects that can be created and limiting catalytic and other applications. Herein, we use a hemilabile (Hl) linker to create up to a maximum of six defects per cluster in UiO-66. We synthesized hemilabile UiO-66 (Hl-UiO-66) using benzene dicarboxylate (BDC) as linker and 4-sulfonatobenzoate (PSBA) as the hemilabile linker. The PSBA acts not only as a modulator to create defects but also as a coligand that enhances the stability of the resulting defective framework. Furthermore, upon a postsynthetic treatment in H2SO4, the average number of defects increases to the optimum of six missing BDC linkers per cluster (three per formula unit), leaving the Zr-nodes on average sixfold coordinated. Remarkably, the thermal stability of the materials further increases upon this treatment. Periodic density functional theory calculations confirm that the hemilabile ligands strengthen this highly defective structure by several stabilizing interactions. Finally, the catalytic activity of the obtained materials is evaluated in the acid-catalyzed isomerization of α-pinene oxide. This reaction is particularly sensitive to the Brønsted or Lewis acid sites in the catalyst. In comparison to the pristine UiO-66, which mainly possesses Brønsted acid sites, the Hl-UiO-66 and the postsynthetically treated Hl-UiO-66 structures exhibited a higher Lewis acidity and an enhanced activity and selectivity. This is further explored by CD3CN spectroscopic sorption experiments. We have shown that by tuning the number of defects in UiO-66 using PSBA as the hemilabile linker, one can achieve highly defective and stable MOFs and easily control the Brønsted to Lewis acid ratio in the materials and thus their catalytic activity and selectivity.

In this study, we investigated the deposition of a polyethylene oxide (PEO)-like coating on the surfaces of polypropylene (PP) films via atmospheric pressure cold plasma jet-assisted polymerization using ethylene glycol dimethyl ether as a precursor. The PEO-like coatings were deposited using different operating parameters (deposition potential and monomer flow rates) and we determined their effects on the film properties, such as the topography, surface chemistry, and surface free energy, based on atomic force microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and contact angle measurements. The interfacial tension between various biological liquids and the PEO-like film surfaces were studied in detail. The antifouling properties of the PEO-like films were examined in vitro, including protein adsorption and platelet adhesion. The results showed that the retention of the PEO-like character and the formation of new functional groups were highly dependent on the operating parameters. Significant changes in the film topography and wettability were obtained by further regulating the plasma operating parameters. All of the PEO-like films had good antifouling properties according to the in vitro analysis results.

Plasma-based nitrogen fixation, leveraging non-thermal plasma technologies, offers a promising alternative to conventional processes, with the potential to decentralize fertilizer production, reduce CO 2 emissions, and employ renewable energy sources.

The total oxidation of n-hexane, a hazardous volatile organic compound (VOC) emitted by the pharmaceutical industry, presents a significant environmental challenge due to limited catalyst activity at low temperatures and poor stability at high temperatures. Here, we present a novel approach that overcomes these limitations by employing single-atom Ag1/MnO2 catalysts coupled with nonthermal plasma (NTP). This strategy achieves exceptional performance in n-hexane oxidation at low temperatures, demonstrating 96.3% n-hexane removal and an energy yield of 74.1 g kW h–1 with negligible byproduct formation (O3 < 5 ppm, NOx < 20 ppm). In situ characterization of the plasma-catalytic system coupled with theoretical calculations revealed a synergistic mechanism for n-hexane oxidation. Reactive species generated by the NTP initiate the breakdown of n-hexane into smaller fragments. These fragments are then preferentially adsorbed onto the atomic Ag sites due to their favorable energetics, facilitating their subsequent oxidation. The incorporation of single Ag atoms not only enhances the selective adsorption of these NTP-generated intermediates but also accelerates the reaction kinetics. This work demonstrates the potential of single-atom catalysts coupled with NTP for efficient and environmentally friendly removal of VOCs at low temperatures. This approach offers a promising strategy for mitigating industrial air pollution and achieving cleaner air quality.

Membrane surface functionalization has shown great potential in improving the removal of organic pollutants from water by nanofiltration (NF). However, conventional surface modification methods rely on hazardous chemical solutions and produce large amounts of wastewater, which is contrary to the original purpose of wastewater remediation and the current high demand for environmental sustainability. Herein, we demonstrate a solvent-free and scalable method enabled by an emerging aerosol-assisted plasma deposition process for surface functionalization of NF membranes to improve the removal of organic pollutants from water. We first investigate the physicochemical properties of the aerosol-assisted plasma deposited (3-aminopropyl)triethoxysilane (AAPD-APTES) and 2-hydroxyethyl methacrylate (AAPD-HEMA) coatings on commercial NF270 membranes by different surface characterization techniques. Then, we examine the associated membranes' performance in removing conventional organic pollutants (phenol) and emerging micropollutants (diuron). Compared to the untreated NF270 membranes (2.9% for phenol and 22.0% for diuron), AAPD-APTES-modified NF270 membranes have the highest rejection efficiency toward both phenol (68.5%) and diuron (49.1%), whereas AAPD-HEMA coated membranes show good selectivity behavior with a high rejection efficiency for diuron (43.6%) but a relatively low efficiency for phenol (6.2%). Both plasma polymer-coated membranes are effective in removing organic contaminants mainly due to the plasma-produced dense surface coatings. Overall, this study offers a comprehensive eco-friendly and scalable strategy for NF membrane surface functionalization, which can not only improve the NF performance in wastewater remediation but also reduce the production of wastewater in the surface functionalization process.