Electrospun Cellulose Acetate and Metal Oxide Composite Membranes for Water Filtration Applications

Des membranes en acétate de cellulose ont été testées pour leur capacité à éliminer les microplastiques, l'arsenic (V) et le cuivre (II) de l'eau par filtration directe. À cette fin, sept membranes composites en acétate de cellulose (CA) et en oxyde métallique ont été préparées par électrofilage en solution pour des applications de filtration. Les membranes préparées avaient des diamètres de fibres allant de 0,4 à 0,9 μm avec des tailles de pores moyennes variant de 2 à 7 μm. Toutes les membranes ont réussi à éliminer les particules de plastique d'un diamètre supérieur à 15-20 μm. Les différentes compositions de membranes ont eu un succès variable dans l'élimination de l'arsenic, la membrane noyée dans l'oxyde de fer à 2,5 % ayant obtenu un rejet de 70 % de l'arsenic, tandis que le taux d'élimination le plus faible (0 %) a été obtenu par la membrane composite d'oxyde de fer à 0,5 %. Les résultats de l'élimination de l'ion cuivre (II) de l'eau n'étaient pas concluants, mais les tendances générales des données montrent que les membranes étaient surtout inefficaces pour éliminer le cuivre à des concentrations d'environ 0,5 g/L et à un pH de 4. Cependant, l'élimination du cuivre pour toutes les membranes approchait 80 % à des niveaux de pH neutres, le cuivre étant alors principalement dans un état solide oxydé, ce qui est prometteur pour l'élimination des particules. Ceci a été interprété comme un succès relatif dans les capacités de filtration par rapport aux travaux précédents sur des membranes similaires. L'ajout d'oxydes métalliques n'a pas montré une amélioration suffisamment significative de la qualité de la membrane pour recommander l'utilisation de membranes composites par rapport aux tapis de CA purs.