View in EDS

ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF CERAMIC MEMBRANES WITH TiO2 SELECTIVE LAYER

Saved in:
Bibliographic Details
Title: ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF CERAMIC MEMBRANES WITH TiO2 SELECTIVE LAYER
Authors: Vovk, Oleksandra F., Davydova, Maryna Yu., Yanushevska, Olena I., Kyrii, Svitlana O., Linovytska, Vita M., Lapinskyi, Andrii V., Dontsova, Tetiana A.
Source: Journal of Chemistry and Technologies; Vol. 32 No. 2 (2024): Journal of Chemistry and Technologies; 351-362
Journal of Chemistry and Technologies; Том 32 № 2 (2024): Journal of Chemistry and Technologies; 351-362
Publisher Information: Oles Honchar Dnipro National University, 2024.
Publication Year: 2024
Subject Terms: бактеріальне забруднення, антибактеріальні властвості, bacterial contamination, мембарна, selective layer, titanium(IV) oxide, сeramic matrix, керамічна матриця, селективний шар, antibacterial properties, membrane, Титан(IV) оксид
Description: The use of ceramic membranes is an effective way to reduce microbial contamination of water without chemicals. Ceramic membranes have a longer service life and more environmentally friendly disposal methods. Creating inexpensive ceramic membranes significantly reduces the load on fine filtration installations, which is especially important for the pharmaceutical, biotechnological and food industries. The aim of the work was to manufacture ceramic membranes of asymmetric configuration based on a matrix and a TiO2-containing selective layer and to investigate the ability of ceramic matrices/membranes to reduce turbidity, chemical oxygen demand and the level of microbial pollution. Two samples of ceramic membrane matrices were synthesized: CM-1 based on aluminium oxide, silicon carbide, borax, ammonium carbonate, and CM-2 based on kaolin, silicon carbide, borax, ammonium bicarbonate and silicon oxide. Various selective coatings were applied to the ceramic matrices by the spin-coating method. To determine and compare the characteristics of the obtained ceramic matrices/membranes, the raw (natural) and purified water were analyzed for the presence of suspended solids (nephelometric method), chemical oxygen demand (photometric method) and the level of microbial contamination (CFU/mL). The antibacterial properties of ceramic membranes were evaluated using the zone of inhibition test, namely the diffusion method in agar. Features of membrane morphology were also studied using scanning electron microscopy. It was determined that the turbidity, chemical oxygen consumption and microbial contamination of the treated water after filtration were reduced. The CM-1.10 ceramic membrane with TiO2 selective layer showed greater efficiency in reducing suspended solids contaned and microbiological pollution indicators. The prospect of using ceramic matrices and ceramic membranes with TiO2 selective layer for natural water purification to eliminate bacterial contamination and contamination with organic substances and improve the organoleptic qualities of water has been confirmed.
Використання керамічних мембран є ефективним способом зменшення мікробного забруднення води без застосування хімічних речовин. Керамічні мембрани мають помітно довший термін служби та більш екологічні методи утилізації порівняно з полімерними. Створення низьковартісних керамічних мембран значно зменшує навантаження на установки тонкої фільтрації. Метою роботи було виготовлення керамічних мембран асиметричної конфігурації на основі матриці та TiO2-вмісного селективного шару й дослідження здатності керамічних матриць/мембран зменшувати каламутність, хімічне споживання кисню та рівень мікробного забруднення води. Синтезовані два зразки керамічних мембранних матриць: КМ-1 – на основі алюміній оксиду, сіліцій (IV) карбіду, бури, амонію карбонату; та КМ-2 – на основі каоліну, сіліцій (IV) карбіду, бури, амонію бікарбонату та сіліцій (IV) оксиду. На них методом спін-коатингу наносили селективні шари різного складу. Для визначення та порівняння характеристик отриманих керамічних матриць/мембран вихідну природну та очищену воду аналізували на наявність завислих речовин, хімічне споживання кисню та рівень мікробного забруднення (КУО/мл). Антибактеріальні властивості керамічних мембран оцінювали за допомогою тесту зони інгібуванняі. Особливості морфології керамічних мембран вивчали за допомогою скануючої електронної мікроскопії. Встановлено, що каламутність, хімічне споживання кисню та мікробне забруднення очищеної води після фільтрації через мембрани зменшуються. Керамічна мембрана СМ-1.10 з селективним шаром на основі TiO2 показала найбільшу ефективність у зниженні вмісту завислих речовин та показників мікробіологічного забруднення води.
Document Type: Article
File Description: application/pdf
Language: English
ISSN: 2306-871X
DOI: 10.15421/jchemtech.v32i2.298738
Access URL: http://chemistry.dnu.dp.ua/article/view/298738
Rights: CC BY
Accession Number: edsair.issn2306871X..ffd00dc25cb81dcb4fb0fadb36b46b24
Database: OpenAIRE
FullText Text:
  Availability: 0
CustomLinks:
  – Url: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=issn2306871X%3A%3Affd00dc25cb81dcb4fb0fadb36b46b24
    Name: EDS - OpenAIRE (s4221598)
    Category: fullText
    Text: View record at OpenAIRE
  – Url: https://www.webofscience.com/api/gateway?GWVersion=2&SrcApp=EBSCO&SrcAuth=EBSCO&DestApp=WOS&ServiceName=TransferToWoS&DestLinkType=GeneralSearchSummary&Func=Links&author=Vovk%20OF
    Name: ISI
    Category: fullText
    Text: Nájsť tento článok vo Web of Science
    Icon: https://imagesrvr.epnet.com/ls/20docs.gif
    MouseOverText: Nájsť tento článok vo Web of Science
Header DbId: edsair
DbLabel: OpenAIRE
An: edsair.issn2306871X..ffd00dc25cb81dcb4fb0fadb36b46b24
RelevancyScore: 934
AccessLevel: 3
PubType: Academic Journal
PubTypeId: academicJournal
PreciseRelevancyScore: 934.167907714844
IllustrationInfo
Items – Name: Title
  Label: Title
  Group: Ti
  Data: ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF CERAMIC MEMBRANES WITH TiO2 SELECTIVE LAYER
– Name: Author
  Label: Authors
  Group: Au
  Data: <searchLink fieldCode="AR" term="%22Vovk%2C+Oleksandra+F%2E%22">Vovk, Oleksandra F.</searchLink><br /><searchLink fieldCode="AR" term="%22Davydova%2C+Maryna+Yu%2E%22">Davydova, Maryna Yu.</searchLink><br /><searchLink fieldCode="AR" term="%22Yanushevska%2C+Olena+I%2E%22">Yanushevska, Olena I.</searchLink><br /><searchLink fieldCode="AR" term="%22Kyrii%2C+Svitlana+O%2E%22">Kyrii, Svitlana O.</searchLink><br /><searchLink fieldCode="AR" term="%22Linovytska%2C+Vita+M%2E%22">Linovytska, Vita M.</searchLink><br /><searchLink fieldCode="AR" term="%22Lapinskyi%2C+Andrii+V%2E%22">Lapinskyi, Andrii V.</searchLink><br /><searchLink fieldCode="AR" term="%22Dontsova%2C+Tetiana+A%2E%22">Dontsova, Tetiana A.</searchLink>
– Name: TitleSource
  Label: Source
  Group: Src
  Data: Journal of Chemistry and Technologies; Vol. 32 No. 2 (2024): Journal of Chemistry and Technologies; 351-362<br />Journal of Chemistry and Technologies; Том 32 № 2 (2024): Journal of Chemistry and Technologies; 351-362
– Name: Publisher
  Label: Publisher Information
  Group: PubInfo
  Data: Oles Honchar Dnipro National University, 2024.
– Name: DatePubCY
  Label: Publication Year
  Group: Date
  Data: 2024
– Name: Subject
  Label: Subject Terms
  Group: Su
  Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22бактеріальне+забруднення%22">бактеріальне забруднення</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22антибактеріальні+властвості%22">антибактеріальні властвості</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22bacterial+contamination%22">bacterial contamination</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22мембарна%22">мембарна</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22selective+layer%22">selective layer</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22titanium%28IV%29+oxide%22">titanium(IV) oxide</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22сeramic+matrix%22">сeramic matrix</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22керамічна+матриця%22">керамічна матриця</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22селективний+шар%22">селективний шар</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22antibacterial+properties%22">antibacterial properties</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22membrane%22">membrane</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Титан%28IV%29+оксид%22">Титан(IV) оксид</searchLink>
– Name: Abstract
  Label: Description
  Group: Ab
  Data: The use of ceramic membranes is an effective way to reduce microbial contamination of water without chemicals. Ceramic membranes have a longer service life and more environmentally friendly disposal methods. Creating inexpensive ceramic membranes significantly reduces the load on fine filtration installations, which is especially important for the pharmaceutical, biotechnological and food industries. The aim of the work was to manufacture ceramic membranes of asymmetric configuration based on a matrix and a TiO2-containing selective layer and to investigate the ability of ceramic matrices/membranes to reduce turbidity, chemical oxygen demand and the level of microbial pollution. Two samples of ceramic membrane matrices were synthesized: CM-1 based on aluminium oxide, silicon carbide, borax, ammonium carbonate, and CM-2 based on kaolin, silicon carbide, borax, ammonium bicarbonate and silicon oxide. Various selective coatings were applied to the ceramic matrices by the spin-coating method. To determine and compare the characteristics of the obtained ceramic matrices/membranes, the raw (natural) and purified water were analyzed for the presence of suspended solids (nephelometric method), chemical oxygen demand (photometric method) and the level of microbial contamination (CFU/mL). The antibacterial properties of ceramic membranes were evaluated using the zone of inhibition test, namely the diffusion method in agar. Features of membrane morphology were also studied using scanning electron microscopy. It was determined that the turbidity, chemical oxygen consumption and microbial contamination of the treated water after filtration were reduced. The CM-1.10 ceramic membrane with TiO2 selective layer showed greater efficiency in reducing suspended solids contaned and microbiological pollution indicators. The prospect of using ceramic matrices and ceramic membranes with TiO2 selective layer for natural water purification to eliminate bacterial contamination and contamination with organic substances and improve the organoleptic qualities of water has been confirmed.<br />Використання керамічних мембран є ефективним способом зменшення мікробного забруднення води без застосування хімічних речовин. Керамічні мембрани мають помітно довший термін служби та більш екологічні методи утилізації порівняно з полімерними. Створення низьковартісних керамічних мембран значно зменшує навантаження на установки тонкої фільтрації. Метою роботи було виготовлення керамічних мембран асиметричної конфігурації на основі матриці та TiO2-вмісного селективного шару й дослідження здатності керамічних матриць/мембран зменшувати каламутність, хімічне споживання кисню та рівень мікробного забруднення води. Синтезовані два зразки керамічних мембранних матриць: КМ-1 – на основі алюміній оксиду, сіліцій (IV) карбіду, бури, амонію карбонату; та КМ-2 – на основі каоліну, сіліцій (IV) карбіду, бури, амонію бікарбонату та сіліцій (IV) оксиду. На них методом спін-коатингу наносили селективні шари різного складу. Для визначення та порівняння характеристик отриманих керамічних матриць/мембран вихідну природну та очищену воду аналізували на наявність завислих речовин, хімічне споживання кисню та рівень мікробного забруднення (КУО/мл). Антибактеріальні властивості керамічних мембран оцінювали за допомогою тесту зони інгібуванняі. Особливості морфології керамічних мембран вивчали за допомогою скануючої електронної мікроскопії. Встановлено, що каламутність, хімічне споживання кисню та мікробне забруднення очищеної води після фільтрації через мембрани зменшуються. Керамічна мембрана СМ-1.10 з селективним шаром на основі TiO2 показала найбільшу ефективність у зниженні вмісту завислих речовин та показників мікробіологічного забруднення води.
– Name: TypeDocument
  Label: Document Type
  Group: TypDoc
  Data: Article
– Name: Format
  Label: File Description
  Group: SrcInfo
  Data: application/pdf
– Name: Language
  Label: Language
  Group: Lang
  Data: English
– Name: ISSN
  Label: ISSN
  Group: ISSN
  Data: 2306-871X
– Name: DOI
  Label: DOI
  Group: ID
  Data: 10.15421/jchemtech.v32i2.298738
– Name: URL
  Label: Access URL
  Group: URL
  Data: <link linkTarget="URL" linkTerm="http://chemistry.dnu.dp.ua/article/view/298738" linkWindow="_blank">http://chemistry.dnu.dp.ua/article/view/298738</link>
– Name: Copyright
  Label: Rights
  Group: Cpyrght
  Data: CC BY
– Name: AN
  Label: Accession Number
  Group: ID
  Data: edsair.issn2306871X..ffd00dc25cb81dcb4fb0fadb36b46b24
PLink https://erproxy.cvtisr.sk/sfx/access?url=https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsair&AN=edsair.issn2306871X..ffd00dc25cb81dcb4fb0fadb36b46b24
RecordInfo BibRecord:
  BibEntity:
    Identifiers:
      – Type: doi
        Value: 10.15421/jchemtech.v32i2.298738
    Languages:
      – Text: English
    Subjects:
      – SubjectFull: бактеріальне забруднення
        Type: general
      – SubjectFull: антибактеріальні властвості
        Type: general
      – SubjectFull: bacterial contamination
        Type: general
      – SubjectFull: мембарна
        Type: general
      – SubjectFull: selective layer
        Type: general
      – SubjectFull: titanium(IV) oxide
        Type: general
      – SubjectFull: сeramic matrix
        Type: general
      – SubjectFull: керамічна матриця
        Type: general
      – SubjectFull: селективний шар
        Type: general
      – SubjectFull: antibacterial properties
        Type: general
      – SubjectFull: membrane
        Type: general
      – SubjectFull: Титан(IV) оксид
        Type: general
    Titles:
      – TitleFull: ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF CERAMIC MEMBRANES WITH TiO2 SELECTIVE LAYER
        Type: main
  BibRelationships:
    HasContributorRelationships:
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Vovk, Oleksandra F.
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Davydova, Maryna Yu.
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Yanushevska, Olena I.
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Kyrii, Svitlana O.
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Linovytska, Vita M.
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Lapinskyi, Andrii V.
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Dontsova, Tetiana A.
    IsPartOfRelationships:
      – BibEntity:
          Dates:
            – D: 10
              M: 07
              Type: published
              Y: 2024
          Identifiers:
            – Type: issn-print
              Value: 2306871X
            – Type: issn-locals
              Value: edsair
            – Type: issn-locals
              Value: edsairFT
          Titles:
            – TitleFull: Vìsnik Dnìpropetrovsʹkogo unìversitetu. Serìâ Hìmìâ
              Type: main
ResultId 1