Investigadors francesos han proposat una membrana ceràmica bifuncional, preparada a partir de residus de cafè agrícoles (SCG) i caolí, per abordar dos contaminants emergents a les masses d'aigua: el colorant aniònic recalcitrant d'índigo i la metformina catiònica. Aquesta membrana combina funcions de tamisat i d'adsorció, aconseguint una purificació sostenible d'aigües profundes de baix-cost. Això proporciona un nou enfocament per al tractament d'aigües residuals industrials i agrícoles i la utilització dels recursos de residus sòlids, alineant-se amb les necessitats de l'economia circular i la governança del medi ambient de l'aigua.
Veient el potencial de desenvolupament del tractament d'aigua amb membrana ceràmica, ① els fabricants de rajoles produiran membranes ceràmiques; ② Els fabricants d'alúmina i materials refractaris també produiran membranes ceràmiques; ③ Les empreses de conductivitat tèrmica de pols ceràmics també produiran membranes ceràmiques (totes amb avantatges de costos)... En el futur, els agricultors que utilitzen recursos de residus agrícoles també produiran membranes ceràmiques? -Com més, millor!
Aquest estudi va utilitzar el marc de cafè com a agent de formació de porus-i precursor de funcionalització superficial per preparar membranes ceràmiques de plaques planes- mitjançant premsat en sec i sinterització segmentada. La quantitat de pos de cafè afegit (5-15% en pes) i la temperatura de sinterització (600-900 graus) es van optimitzar mitjançant la metodologia de superfície de resposta (CCD). Es van caracteritzar sistemàticament la fase cristal·lina, la morfologia, la porositat, la càrrega superficial i les propietats mecàniques de la membrana. Es van realitzar proves de rendiment de filtració, antifouling i regeneració-de punt mort per revelar els mecanismes d'eliminació selectiva de dos contaminants.
Els resultats van mostrar que la membrana SCG de 770 graus i 15% en pes va aconseguir una taxa de rebuig del 99% per al colorant indigo amb un flux de 67,6 LMH/Bar, principalment a causa de la repulsió electrostàtica i el tamisat. La membrana SCG de 900 graus i 15% en pes va aconseguir una taxa d'eliminació del 91% de la metformina amb un flux de 103 LMH/Bar, principalment a causa de l'atracció electrostàtica i els enllaços d'hidrogen. La contaminació del colorant va ser reversible (recuperació del flux 94,6%), mentre que la contaminació per fàrmacs va ser parcialment irreversible (79,8%). Aquesta membrana ofereix avantatges en el tractament complex d'aigües residuals, combinant una alta eficiència, economia i regeneració.
L'article afirma que la major part de la matèria orgànica adsorbida a aquesta membrana ceràmica es pot desorbir, amb només una petita quantitat de fàrmacs de molècules petites-que presenten una adsorció irreversible; La matèria orgànica a base de colorant-es pot desorbir i regenerar gairebé completament.
Referència: Doi 10.10 16/j.seppur.2026.137971