Membranas recubiertas de negro de humo para el tratamiento de agua salina

Los investigadores describen la preparación y caracterización de membranas recubiertas de negro de humo para el tratamiento de agua salina mediante destilación por membrana.

La destilación por membranas (MD) es un enfoque prometedor para abordar la escasez de agua debido a su capacidad para lograr una alta recuperación de agua en la desalinización. Sin embargo, el alto consumo de energía y la disminución del flujo de permeado son cuestiones clave en la desalinización MD. Se han utilizado materiales nanofotónicos como el negro de humo (CB) para mejorar el rendimiento de los MD y reducir el consumo de energía en presencia de luz solar. Los investigadores ahora han investigado diferentes procedimientos de recubrimiento para la formación de una capa uniforme de partículas de CB sobre membranas de politetrafluoroetileno (PTFE) y fluoruro de polivinilideno.

Las membranas recubiertas se fabricaron y caracterizaron mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y microscopía electrónica de barrido. Las mediciones del ángulo de contacto demostraron un aumento en la hidrofilicidad después de agregar CB. Ambos tipos de membranas mostraron un aumento en el flujo de permeado y rechazo de sal con la adición de CB, siendo la membrana de PTFE recubierta con 0,5% de CB la que tuvo el mayor flujo de agua, alcanzando 14,6 L/m2 h (LMH) en comparación con un control comercial que tenía un flujo de 8,0 LMH. Se examinaron los efectos de diferentes parámetros sobre el rendimiento de la membrana de PTFE hidrófila recubierta de CB. Los resultados demostraron que el recubrimiento CB desarrollado puede ser ventajoso para mejorar el rendimiento de las membranas MD.

El estudio se publicó en Journal of Coatings Technology and Research, volumen 20, número 4, julio de 2023.