Franska forskare har föreslagit ett bifunktionellt keramiskt membran, framställt av agricultural waste coffee grounds (SCG) och kaolin, för att ta itu med två nya föroreningar i vattendrag: motsträvig anjonisk indigofärg och katjonisk metformin. Detta membran kombinerar siktnings- och adsorptionsfunktioner och uppnår låg-kostnad, hållbar djupvattenrening. Detta ger ett nytt tillvägagångssätt för rening av avloppsvatten från industri och jordbruk och resursanvändning av fast avfall, i linje med behoven för den cirkulära ekonomin och styrning av vattenmiljön.
Med tanke på utvecklingspotentialen för vattenbehandling av keramiska membran kommer ① kakeltillverkare att producera keramiska membran; ② tillverkare av aluminiumoxid och eldfasta material kommer också att producera keramiska membran; ③ företag med termisk konduktivitet i keramiskt pulver kommer också att producera keramiska membran (alla med kostnadsfördelar)... Kommer bönder som använder jordbruksavfallsresurser i framtiden också att producera keramiska membran? -Ju fler desto roligare!
I den här studien användes kaffesump som ett por-bildande medel och ytfunktionaliseringsprekursor för att förbereda keramiska membran med platt-plattor via torrpressning och segmenterad sintring. Mängden kaffesump som tillsattes (5–15 viktprocent) och sintringstemperaturen (600–900 grader) optimerades med hjälp av responsytmetodologi (CCD). Membranets kristallfas, morfologi, porositet, ytladdning och mekaniska egenskaper karakteriserades systematiskt. Återvänds-filtrerings-, antifouling- och regenereringsprestandatest utfördes för att avslöja de selektiva borttagningsmekanismerna för två föroreningar.
Resultaten visade att 770 grader, 15 vikt% SCG-membranet uppnådde en 99% avstötningsgrad för indigofärg med ett flöde på 67,6 LMH/Bar, främst på grund av elektrostatisk repulsion och siktning. SCG-membranet på 900 grader och 15 viktprocent uppnådde en borttagningshastighet på 91 % för metformin med ett flöde på 103 LMH/Bar, främst på grund av elektrostatisk attraktion och vätebindning. Färgämneskontamination var reversibel (flödesåtervinning 94,6 %), medan läkemedelskontamination var delvis irreversibel (79,8 %). Detta membran erbjuder fördelar vid komplex rening av avloppsvatten, som kombinerar hög effektivitet, ekonomi och regenerering.
Artikeln anger att det mesta organiskt material som adsorberas på detta keramiska membran kan desorberas, med endast en liten mängd små-molekylära läkemedel som uppvisar irreversibel adsorption; färgämnesbaserat-organiskt material kan nästan helt desorberas och regenereras.
Referens: Doi 10.10 16/j.seppur.2026.137971