Французькі дослідники запропонували біфункціональну керамічну мембрану, виготовлену з кавової гущі сільськогосподарських відходів (SCG) і каоліну, для боротьби з двома новими забруднювачами у водоймах: стійким аніонним барвником індиго та катіонним метформіном. Ця мембрана поєднує в собі функції просіювання та адсорбції, забезпечуючи недороге-стійке глибоке очищення води. Це забезпечує новий підхід до очищення промислових і сільськогосподарських стічних вод і утилізації ресурсів твердих відходів, узгоджуючи потреби циркулярної економіки та управління водним середовищем.
Бачачи потенціал розвитку очищення води з керамічних мембран, ① виробники плитки вироблятимуть керамічні мембрани; ② виробники глинозему та вогнетривких матеріалів також вироблятимуть керамічні мембрани; ③ Компанії, що займаються теплопровідністю керамічного порошку, також вироблятимуть керамічні мембрани (усі з економічною перевагою)... Чи в майбутньому фермери, які використовують сільськогосподарські відходи, також вироблятимуть керамічні мембрани? -Чим більше, тим краще!
У цьому дослідженні використовували кавову гущу як поро{0}}утворюючий агент і прекурсор функціональності поверхні для виготовлення плоских{1}}пластинчатих керамічних мембран шляхом сухого пресування та сегментованого спікання. Кількість доданої кавової гущі (5–15 мас.%) і температуру спікання (600–900 градусів) оптимізували за допомогою методології поверхні відгуку (CCD). Систематично охарактеризовано кристалічну фазу, морфологію, пористість, заряд поверхні та механічні властивості мембрани. Щоб виявити механізми селективного видалення двох забруднювачів, було проведено-випробування продуктивності тупикової фільтрації, захисту від обростання та регенерації.
Результати показали, що мембрана SCG із температурою 770 градусів і 15 мас.% досягла 99% відторгнення барвника індиго з потоком 67,6 LMH/Bar, головним чином завдяки електростатичному відштовхуванню та просіюванню. Мембрана 900 градусів, 15 мас.% SCG досягла 91% видалення метформіну з потоком 103 LMH/Bar, головним чином завдяки електростатичному притяганню та водневим зв’язкам. Забруднення барвником було оборотним (відновлення флюсу 94,6%), тоді як забруднення препаратом було частково незворотним (79,8%). Ця мембрана має переваги в комплексній обробці стічних вод, поєднуючи високу ефективність, економічність і регенерацію.
У статті стверджується, що більшість органічних речовин, адсорбованих на цій керамічній мембрані, можуть бути десорбовані, лише невелика кількість маломолекулярних препаратів демонструє необоротну адсорбцію; органічні речовини-на основі барвників можна майже повністю десорбувати та регенерувати.
Посилання: Doi 10.10 16/j.seppur.2026.137971