Lad solen skinne ind:Selvrensende membran under synlig lysbehandling

Membranteknologi er meget udbredt i forskellige vandbehandlingsprocesser såsom vandafsaltning, spildevandsbehandling, og avanceret vandbehandling til fremstilling af rent postevand. Membranfiltreringsteknologi er en metode, der markant kan forbedre vandkvaliteten og er blevet foreslået som et alternativ, der effektivt kan forhindre larver i postevandet, som er blevet et udbredt problem i Korea for nylig. Imidlertid, den nuværende membranteknologi lider under en hurtig ydelsesreduktion på grund af akkumulering af bakteriel adhæsion på membranoverfladen og væksten af ​​mikrobielle celler, fører til høje vedligeholdelsesomkostninger.

Korea Institute of Science and Technology (KIST) rapporterede, at forskerholdet ledet af Dr. Jeehye Byun og direktør Seok Won Hong fra Water Cycle Research Center udviklede et membranmateriale, der selvrenser biologiske forurenende stoffer gennem bestråling af sollys. Ifølge holdet, det nyudviklede membranmateriale forventes at reducere omkostningerne til membranstyring markant, da membranen kan genbruges efter blot 10 minutters sollysbestråling.

Vandbehandlingsmembraner kræver periodisk rengøring, da forurenende stoffer ophobes på membranoverfladen efter vandfiltrering. I øjeblikket, brugte membraner kræver rengøring med skrappe kemikalier i mere end seks timer mindst en gang om ugen, hvilket resulterer i ret høje driftsomkostninger og beskadiger membranerne på grund af kemikalierne.

Som en måde at løse disse problemer på, forskere ved KIST kombinerede en fotokatalysator, der reagerer på synligt lys, til vandbehandlingsmembranens overflade. Denne overflademodificerede fotokatalytiske membran kan fuldstændigt nedbryde forurenende stoffer ophobet på overfladen, når de bestråles med synligt lys, derved nemt at rengøre membranen. I særdeleshed, det viste enestående ydeevne ved at fjerne 99,9 % af bakterierne, såsom Escherichia coli og Staphylococcus aureus; og vira, såsom MS2-bakteriofagen, akkumuleret på membranoverfladen på mindre end en times lysbehandling. Ifølge holdet, den udviklede membran kan behandle ikke kun mikrobielle celler, men også organiske kontaminanter som farveopløsninger og tungmetaller. Yderligere, det viste fordelen ved at opretholde ydeevnen selv efter at have gentaget testene mere end 10 gange.

"Vores forskning viste, at effektiviteten af ​​vandbehandlingsprocesserne kan forbedres ved at kombinere fotokatalytisk teknologi og vandbehandlingsmembranteknologi, " sagde Dr. Jeehye Byun fra KIST. "Baseret på disse forskningsresultater, vi vil bestræbe os på at udvikle næste generations membraner, der kan føre markedet for vandbehandlingsmembraner."