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Updated: Sep 10, 2025

Three-Dimensionally Printed Microfluidic Cross-flow System for Ultrafiltration/Nanofiltration Membrane Performance Testing

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Published on: February 13, 2016

Membranas de ultrafiltración de polietersulfones modificados por porfirina para mejorar el rendimiento de

Funeka Matebese¹, Nonkululeko Malomane¹, Meladi L Motloutsi¹

¹Institute for Nanotechnology and Water Sustainability, College of Science, Engineering and Technology, University of South Africa, Florida, Johannesburg 1709, South Africa.

|August 27, 2025

Resumen

Las membranas modificadas con porfirina tratan eficazmente las aguas residuales municipales, inactivando las bacterias y resistiendo la contaminación. Estas membranas de ultrafiltración mejoradas muestran un potencial significativo para aplicaciones avanzadas de purificación de agua.

Área de la Ciencia:

Ciencias de los materiales
Ingeniería ambiental
Ingeniería Química

Sus antecedentes:

Las aguas residuales municipales no tratadas presentan importantes riesgos para el medio ambiente y la salud debido al contenido de patógenos.
El desarrollo de membranas de filtración avanzadas es crucial para el tratamiento eficaz de las aguas residuales y la eliminación de patógenos.

Objetivo del estudio:

Desarrollar membranas de ultrafiltración de polietersulfones (PES) modificados por porfirina para mejorar la inactivación bacteriana y la resistencia a la contaminación en las aguas residuales municipales.
Mejorar el rendimiento de filtración y las propiedades antibacterianas de las membranas de UF.

Principales métodos:

Síntesis y fabricación de nanorellenos de porfirina y su incorporación en membranas de PES.
Caracterización de las propiedades de la membrana, incluida la hidrofilicidad, la morfología y el ángulo de contacto.
Evaluación del rendimiento de la membrana en términos de flujo, antiincrustación, reutilización y actividad antibacteriana contra S. aureus y E. coli.

Principales resultados:

La incorporación de nano relleno de porfirina mejoró la hidrofilicidad de la membrana (el ángulo de contacto disminuyó a 50-58°) y el flujo (247 Lm-2h-1).
La membrana In-BP@SW/PES demostró efectos fotodinámicos antimicrobianos significativos, logrando una reducción bacteriana de más de 3 logaritmos.
Las membranas modificadas mostraron propiedades antiincrustantes superiores con altos índices de recuperación de flujo (78,9% para el ácido húmico, 85% para las aguas residuales municipales).

Conclusiones:

Las membranas PES UF funcionalizadas con porfirina ofrecen una solución prometedora para el tratamiento avanzado de aguas residuales.
Estas membranas presentan una efectiva inactivación bacteriana y una mayor resistencia a la contaminación, adecuadas para aplicaciones de filtración a largo plazo.

Palabras clave:

inactividad bacteriana aguas residuales municipales las porfirinas las membranas de ultrafiltración

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