Ricercatori francesi hanno proposto una membrana ceramica bifunzionale, preparata con fondi di caffè di scarto agricolo (SCG) e caolino, per affrontare due inquinanti emergenti nei corpi idrici: il colorante indaco anionico recalcitrante e la metformina cationica. Questa membrana combina funzioni di setacciatura e adsorbimento, ottenendo una purificazione delle acque profonde sostenibile e a basso-costo. Ciò fornisce un nuovo approccio per il trattamento delle acque reflue industriali e agricole e l’utilizzo delle risorse di rifiuti solidi, in linea con le esigenze dell’economia circolare e della governance dell’ambiente idrico.
Vedendo il potenziale di sviluppo del trattamento delle acque con membrane ceramiche, ① i produttori di piastrelle produrranno membrane ceramiche; ② produttori di allumina e materiali refrattari produrranno anche membrane ceramiche; ③ Le aziende produttrici di conducibilità termica delle polveri ceramiche produrranno anche membrane ceramiche (tutte con vantaggi in termini di costi)... In futuro, gli agricoltori che utilizzano le risorse dei rifiuti agricoli produrranno anche membrane ceramiche? -Più siamo, meglio è!
Questo studio ha utilizzato i fondi di caffè come agente che forma pori-e precursore della funzionalizzazione della superficie per preparare membrane ceramiche a piastra piatta-mediante pressatura a secco e sinterizzazione segmentata. La quantità di fondi di caffè aggiunti (5–15% in peso) e la temperatura di sinterizzazione (600–900 gradi) sono state ottimizzate utilizzando la metodologia della superficie di risposta (CCD). La fase cristallina, la morfologia, la porosità, la carica superficiale e le proprietà meccaniche della membrana sono state caratterizzate sistematicamente. Sono stati condotti test sulle prestazioni di filtraggio-end end, antivegetativa e rigenerazione per rivelare i meccanismi di rimozione selettiva di due inquinanti.
I risultati hanno mostrato che la membrana SCG a 770 gradi, 15% in peso, ha raggiunto un tasso di rifiuto del 99% per il colorante indaco con un flusso di 67,6 LMH/Bar, principalmente a causa della repulsione elettrostatica e della setacciatura. La membrana SCG a 900 gradi, 15% in peso ha raggiunto un tasso di rimozione del 91% per la metformina con un flusso di 103 LMH/Bar, principalmente a causa dell'attrazione elettrostatica e dei legami idrogeno. La contaminazione del colorante era reversibile (recupero del flusso 94,6%), mentre la contaminazione del farmaco era parzialmente irreversibile (79,8%). Questa membrana offre vantaggi nel trattamento complesso delle acque reflue, combinando alta efficienza, economia e rigenerazione.
L'articolo afferma che la maggior parte della materia organica adsorbita su questa membrana ceramica può essere desorbita, e solo una piccola quantità di farmaci a piccole-molecole mostra un adsorbimento irreversibile; la materia organica a base di coloranti-può essere quasi completamente desorbita e rigenerata.
Riferimento: Doi 10.10 16/j.seppur.2026.137971