Membranas de microfiltración fotosensibilizadas impresas en 3D para la filtración de agua simultánea y el control de...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Ingeniería Química
• Ciencias Ambientales

Sus antecedentes:

• La impresión 3D permite la fabricación personalizada de materiales funcionales con propiedades controladas.
• Los nanocompuestos nanoporosos requieren un control preciso sobre la distribución de los nano-aditivos para un rendimiento óptimo.
• La inactivación fotodinámica utilizando fotosensibilizadores ofrece un enfoque antimicrobiano novedoso.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar membranas de microfiltración impresas en 3D con estructuras de poros diseñadas y superficies fotodinámicamente activas.
• Integrar ftalocianina de zinc (ZnPc) para la actividad antimicrobiana mediada por especies reactivas de oxígeno (ROS).
• Mejorar el rendimiento de la filtración y la eficacia antimicrobiana para aplicaciones de tratamiento de agua.

Principales métodos:

• Fabricación de membranas impresas en 3D con diferentes concentraciones de ZnPc incorporado.
• Caracterización morfológica para analizar la evolución estructural y las características de los poros.
• Evaluación fotodinámica de la generación de ROS, la degradación de azul de metileno y la inactivación microbiana (E. coli, virus de la Influenza A).
• Ensayos de filtración para evaluar el rechazo bacteriano, la resistencia a la bioincrustación y la eficacia de la eliminación de virus.

Principales resultados:

• Los cambios morfológicos influyeron en el tamaño de los poros, la mojabilidad y la carga superficial.
• Se confirmó la generación eficiente de ROS, lo que condujo a una degradación e inactivación mejoradas.
• La membrana de ZnPc al 2 % en peso logró un rechazo de E. coli del 99,5 % y una mejor resistencia a la bioincrustación.
• La membrana de ZnPc al 1 % en peso demostró una reducción de 2,56 registros del virus de la Influenza A.

Conclusiones:

• Las membranas funcionalizadas con ZnPc impresas en 3D proporcionan un control estructural preciso y actividad antimicrobiana fotodinámica.
• Estas membranas muestran un potencial significativo para sistemas de tratamiento de agua asistidos por luz.
• La doble funcionalidad ofrece un enfoque prometedor para las tecnologías de purificación de agua de próxima generación.