p Pesquisadores do Instituto de Engenharia de Processos (IPE) da Academia Chinesa de Ciências e do Laboratório Nacional de Argonne nos EUA empregaram recentemente a deposição de camada atômica (ALD) para fabricar membranas ativadas por luz visível que usam energia solar de forma eficiente. p O estudo foi publicado em Materiais Funcionais Avançados em 30 de junho.

p Essa pesquisa é importante porque as membranas estão entre os meios mais promissores de fornecer maiores suprimentos de água adequada. Contudo, incrustação na membrana continua a ser um problema crítico, restringindo sua aplicação generalizada.

p A membrana modificada neste estudo exibe excelente desempenho anti-incrustante e autolimpante in situ sob irradiação de luz visível.

p O acoplamento da fotocatálise com a separação da membrana foi proposto anteriormente como uma forma potencialmente eficaz para reduzir o entupimento da membrana. Contudo, os materiais usados ​​na fotocatálise limitam o uso de fontes de baixo custo, como a luz solar, devido aos seus grandes bandgaps.

p Para resolver este problema, os pesquisadores fabricaram um filme fotocatalítico ativado por luz visível por dopagem de nitrogênio na rede de TiO ₂ depositado em membranas cerâmicas comerciais usando ALD.

p O N-TiO ₂ revestimento de membranas dotadas com uma capacidade de autolimpeza in situ eficaz e estabilidade aprimorada sob irradiação solar devido às reações redox entre incrustantes orgânicos e espécies reativas de oxigênio geradas (ROS), bem como o aumento da hidrofilicidade da superfície.

p A sinergia entre a separação por membrana e as reações redox envolvendo poluentes orgânicos e ROS produzidos pela camada ativada por luz visível sugere uma possibilidade de operação de membrana estável e sustentável sob irradiação solar in situ.

p Os pesquisadores também destacaram a importância da tecnologia ALD na fabricação das membranas.

p O Prof. Luo Jianquan do IPE disse que o estudo "abre uma porta" para a aplicação da tecnologia ALD na modificação da superfície da membrana para controle de incrustação.

p Seth B. Darling, um co-autor de Argonne, observou que a pesquisa atual está "entre as primeiras demonstrações bem-sucedidas de autolimpeza em tempo real de uma membrana durante a operação." Ele também disse que ALD é uma ferramenta poderosa para melhorar o desempenho de separações de membrana além da mitigação de incrustação.

p Os filmes fotocatalíticos dopados com N e ALD oferecem a promessa de usar a energia solar para controlar eficazmente o entupimento da membrana e estabelecer um sistema de separação por membrana sustentável.