Utilización de membranas de nanocables de trióxido de tungsteno decoradas con semiconductores para la eliminación de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería ambiental
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• La contaminación microbiana del agua potable representa un riesgo significativo para la salud mundial.
• Los métodos convencionales de tratamiento de agua tienen dificultades para eliminar por completo todos los patógenos.
• Existe una necesidad crítica de tecnologías de filtración avanzadas y energéticamente eficientes.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar nuevas membranas híbridas basadas en nanocables de trióxido de tungsteno (WO3) para la purificación microbiana del agua.
• Evaluar la eficiencia de eliminación de estas membranas contra Escherichia coli (E. coli) y los bacteriófagos MS2.
• Demostrar una solución de membrana fácil, ecológica y rentable para agua potable segura.

Principales métodos:

• Las membranas híbridas se fabricaron utilizando un método hidrotermal y un proceso de impregnación, incorporando nanocables WO3.
• Las superficies de los nanocables WO3 fueron modificadas con nanopartículas de óxido de hierro (Fe2O3) o de óxido de cobre (CuO).
• Se utilizó celulosa como matriz de refuerzo; las membranas se caracterizaron utilizando técnicas que incluyen μCT, Raman, FT-IR, DLS e ICP-OES.

Principales resultados:

• La membrana de celulosa WO3-Fe2O3 logró una eficiencia de eliminación del 90% para E. coli.
• La membrana WO3-CuO-celulosa demostró un valor de reducción de 2,5 log (99,7% de eliminación) para los bacteriófagos MS2.
• La modificación de la superficie con nanopartículas influyó en la eliminación microbiana, atribuida a las interacciones electrostáticas confirmadas por las mediciones del potencial zeta.

Conclusiones:

• Las membranas híbridas basadas en WO3 ofrecen una solución viable para eliminar bacterias y virus del agua potable.
• La funcionalización superficial con nanopartículas de Fe2O3 y CuO mejora la eficacia antimicrobiana de las membranas.
• Las membranas desarrolladas presentan un enfoque prometedor y sostenible para garantizar el acceso al agua potable.