Abstract The development of thin-film nanocomposite (TFNC) membranes utilizing nanoparticles present remarkable opportunity in the desalination industry. This review offers a comprehensive and in-depth analysis of TFNC membranes for reverse osmosis (RO) desalination by focusing on different issues existing in the RO process. Recent researches on nanoparticle incorporated TFNC membranes for application in water purification have been critically analyzed. The widely tested nanoparticles in these researches include carbon-based (carbon nanotube, graphene-oxide), metal and metal oxides-based (silver, copper, titanium dioxide, zinc oxide, alumina and metal-organic frameworks), and other nano-sized fillers like silica, halloysite, zeolite and cellulose-nanocrystals based. These nanoparticles demonstrated pronounced effect in terms of water flux, salt rejection, chlorine resistance, and anti-fouling properties of TFNC membranes relative to the typical thin-film composite (TFC) membranes. Here, we also focus on the environmental impact, commercialization, and future scope of TFNC membranes. From the current review, it is evident that the nanomaterials possess exclusive properties, which can contribute to the advancement of high-tech nanocomposite membranes with improved capabilities for desalination. Despite all the developments, there still exist significant difficulties in the large-scale production of these membranes. Hence, additional studies in this field are required to produce TFNC membrane with increased performance for commercial application.

中文翻译：

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用于海水淡化的反渗透膜中的纳米颗粒：最新技术评论

摘要 利用纳米粒子的薄膜纳米复合材料 (TFNC) 膜的发展为海水淡化行业提供了巨大的机遇。本综述通过关注 RO 过程中存在的不同问题，对用于反渗透 (RO) 脱盐的 TFNC 膜进行了全面而深入的分析。最近对掺入纳米颗粒的 TFNC 膜在水净化中的应用进行了批判性分析。这些研究中广泛测试的纳米粒子包括碳基（碳纳米管、氧化石墨烯）、金属和金属氧化物基（银、铜、二氧化钛、氧化锌、氧化铝和金属有机骨架），以及其他纳米级填料如二氧化硅、埃洛石、沸石和纤维素纳米晶体。这些纳米颗粒在水通量方面表现出明显的影响，TFNC 膜相对于典型的薄膜复合 (TFC) 膜的脱盐率、耐氯性和防污性能。在这里，我们还关注 TFNC 膜的环境影响、商业化和未来范围。从目前的审查来看，很明显纳米材料具有独特的特性，这有助于提高脱盐能力的高科技纳米复合膜的发展。尽管取得了这些进展，但这些膜的大规模生产仍然存在重大困难。因此，需要在该领域进行额外的研究，以生产具有更高性能的 TFNC 膜以用于商业应用。我们还关注 TFNC 膜的环境影响、商业化和未来范围。从目前的审查来看，很明显纳米材料具有独特的特性，这有助于提高脱盐能力的高科技纳米复合膜的发展。尽管取得了这些进展，但这些膜的大规模生产仍然存在重大困难。因此，需要在该领域进行额外的研究，以生产具有更高性能的 TFNC 膜以用于商业应用。我们还关注 TFNC 膜的环境影响、商业化和未来范围。从目前的评论来看，很明显纳米材料具有独特的特性，这有助于高科技纳米复合膜的发展，提高海水淡化能力。尽管取得了这些进展，但这些膜的大规模生产仍然存在重大困难。因此，需要在该领域进行额外的研究，以生产具有更高性能的 TFNC 膜以用于商业应用。这可以促进高科技纳米复合膜的发展，提高海水淡化能力。尽管取得了这些进展，但这些膜的大规模生产仍然存在重大困难。因此，需要在该领域进行额外的研究，以生产具有更高性能的 TFNC 膜以用于商业应用。这可以促进高科技纳米复合膜的发展，提高海水淡化能力。尽管取得了这些进展，但这些膜的大规模生产仍然存在重大困难。因此，需要在该领域进行额外的研究，以生产具有更高性能的 TFNC 膜以用于商业应用。