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Updated: May 6, 2026
Three-Dimensionally Printed Microfluidic Cross-flow System for Ultrafiltration/Nanofiltration Membrane Performance Testing
Published on: February 13, 2016
Mejora de la antiincrustación y la desalinización de membranas compuestas de película delgada basadas en ósmosis
Hamza E Almansouri1,2, Mohamed Edokali3, Mazrul N Abu Seman1,4
1Faculty of Chemical and Process Engineering Technology, Universiti Malaysia Pahang Al-Sultan Abdullah, Lebuhraya Persiaran Tun Khalil Yaakob, Kuantan 26300, Pahang, Malaysia.
La adición de nanotubos de carbono multipared funcionalizados con carboxilo (COOH-MWCNT) a las membranas de ósmosis hacia adelante (FO) aumenta significativamente el flujo de agua y las propiedades antiincrustantes. Esta mejora ofrece una solución prometedora para los desafíos de desalinización de agua y tratamiento de aguas residuales.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Ingeniería Química
- Ciencias del medio ambiente
Sus antecedentes:
- La escasez mundial de agua dulce impulsa la demanda de tecnologías avanzadas de tratamiento de agua.
- Las membranas de ósmosis avanzada (FO) son prometedoras para la desalinización y la reutilización de las aguas residuales.
- Las membranas compuestas de película delgada (TFC) requieren mejoras de rendimiento para una aplicación más amplia.
Objetivo del estudio:
- Mejorar las membranas TFC FO mediante la incorporación de nanotubos de carbono multiparedados funcionalizados con carboxilo (COOH-MWCNT) en la capa de soporte.
- Investigar el impacto de los COOH-MWCNT en las propiedades de la membrana, incluida la hidrofilicidad, la estabilidad mecánica y la carga superficial.
- Evaluar el rendimiento de las membranas modificadas en términos de flujo de agua, polarización de la concentración interna y capacidades antiincrustantes.
Principales métodos:
- Fabricación de membranas TFC FO mediante inversión de fase y polimerización interfacial.
- Incorporación de concentraciones variables de COOH-MWCNT (0-0,75 por ciento en peso) en la capa de soporte de polietersulfones (PES).
- Caracterización exhaustiva mediante técnicas analíticas y ensayos mecánicos, seguida de una evaluación del rendimiento con una solución de extracción de NaCl de 1 M.
Principales resultados:
- La membrana optimizada (0,5% en peso de COOH-MWCNTs) mostró un aumento del 161% en el flujo de agua (7,48 LMH) en comparación con la membrana no modificada (2,86 LMH).
- En las membranas modificadas se observó una mejora de la hidrofilicidad, la estabilidad mecánica y térmica y las propiedades de carga superficial.
- Mejora significativa de las propiedades antiincrustantes (91,92% de recuperación de flujo) y reducción de la polarización de la concentración interna (ICP).
Conclusiones:
- La modificación COOH-MWCNT mejora efectivamente el rendimiento de las membranas TFC FO para la desalinización del agua.
- Las propiedades mejoradas ofrecen un camino viable para las tecnologías de purificación de agua de próxima generación.
- El estudio demuestra el potencial de la integración de nanomateriales en el avance de las soluciones de tratamiento de agua basadas en membranas.
