SYNTHESIS OF BACTERICIDAL MICROFILTRATION CERAMIC MEMBRANES: Received: 01st September 2021; Revised: 25th November 2021, 11th December 2021, 29th January 2022; Accepted: 05th February 2022

Membrane technologies have become widely used in filtration and separation processes in chemical, oil, food, pharmaceutical, medical, environmental, textile industries, etc. Recently, there is a growing demand for the use of bactericidal membranes due to their effectiveness in neutralizing microorganisms. The aim of this work is to synthesize microfiltration ceramic membranes modified with silver nanoparticles to provide them with bactericidal properties. In this work, ceramic membranes are synthesized by dry pressing followed by sintering from natural raw materials of Ukrainian origin, namely: kaolin and saponite, as well as with the addition of silicon carbide, sodium silicate, and calcium carbonate. To provide ceramic membranes with bactericidal properties, they were modified with particles of silver. The synthesized ceramic membranes were characterized by X-ray diffraction and fluorescence analysis, and their bactericidal ability has been established. The ceramic filtration membranes after modification by silvers exhibited an inhibitory effect on the growth of Gram-positive (B. subtilis.) and Gram-negative (Escherichia coli) pathogens. Thus, the obtained bactericidal ceramic membranes are of great interest for their use for biofouling control

Керамічні мембрани: нові тенденції та перспективи (короткий огляд)

Даний огляд присвячений особливостям формування та застосування керамічних мембран в водоочисних технологіях. У даній роботі на підставі сучасних джерел було розглянуто керамічні мембрани, їх роль у мембранних технологіях; представлено їх структуру, склад та геометричну конфігурацію; визначено перспективи та прогрес, що можна досягти у майбутньому, при розвитку мембран на керамічній основі. Проведено порівняння з полімерними мембранами, в результаті якого визначено, що використання керамічних мембран є більш безпечним для оточуючого середовища та буде сприяти створенню стійких технологій водоочищення, які можуть бути цілком замкнутими. Розглянуто методи синтезу активного шару, модифікування, фабрикування керамічних мембран. Зазначено, що модифікація керамічних мембран наночастинками дозволить маніпулювати їх структурою та властивостями. Використання модифікаторів TiO2, ZnO, Ag тощо дозволить надати керамічним мембранам поліфункціональних властивостей. Незважаючи на широко визнані їх недоліки – крихкість та вартісність, застосування керамічних мембран може швидко окупитись за рахунок більш високих експлуатаційних показників і тривалого терміну служби. До того ж, перспективним направленням у подоланні цих недоліків є фабрикація дешевих та високо функціональних керамічних мембран з використанням нанотехнологій, модифікації їх поверхні проти біообростання та з метою знезараження та створення гібридних мембран. Додатково креслено перспективний напрямок створення керамічних мембран на основі низьковартісної сировини та розробка дешевих анізотропних неорганічних мембран. В цілому зазначається, що мембранні технології при усуненні певних недоліків будуть визнані універсальним та «зеленим» методом очищення стічних вод, який дозволить вирішувати велике коло питань водопідготовки.This review is devoted to the features of the formation and application of ceramic membranes in water treatment technologies. The structure, composition and geometric configuration of ceramic membranes were analyzed. A comparison with polymer membranes was made, as a result of which it was determined that the use of ceramic membranes is safer for the environment and will contribute to the creation of sustainable water treatment technologies, which can be completely closed. Despite their widely recognized shortcomings – fragility and cost, the use of ceramic membranes can pay off quickly due to higher performance and longer service life. Besides, a promising direction in overcoming these shortcomings is the fabrication of cheap and highly functional ceramic membranes using nanotechnology, modification of their surface against biofouling and for disinfection and creation of hybrid membranes. Additionally, the perspective direction of ceramic membranes creation based on low-cost raw materials and the development of cheap anisotropic inorganic membranes is outlined. In general, it is noted that membrane technologies, while eliminating certain shortcomings, will be recognized as a universal and "green" method of wastewater treatment, which will address a wide range of water treatment issues