Functional coatings for removing persistent organic pollutants in water: current state of the art review

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorTykhovskyi, Oleksandr
dc.contributor.authorKyrii, Svitlana
dc.date.accessioned2026-03-11T12:29:33Z
dc.date.available2026-03-11T12:29:33Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractPersistent organic pollutants in water, including per- and polyfluoroalkyl substances, pesticides, dyes, and pharmaceutical residues, are difficult to remove due to their high chemical stability, mobility, and toxicity. Traditional approaches based on the use of bulk sorbents or catalysts are often ineffective due to system pressure drops, material losses, limited on-site regeneration, and difficult integration into compact modular units. This review summarises the current state of functional coatings as immobilised, regenerative and modular-ready platforms for reducing persistent organic pollutants. Adsorption coatings are discussed with a focus on MXenes, layered double hydroxide, metal-organic frameworks / covalent organic framewor films, N-doped carbons, and ion-imprinted polymers, highlighting trade-offs between capacity, selectivity, stability in water, and regeneration pathways. Catalytic coatings for advanced oxidation processes are considered in systems based on g-C3N4, TiO2, BiVO4/BiOBr photocatalysts, M–N–C materials for electro-Fenton processes, and perovskite oxides, with an emphasis on radical generation efficiency and stability in realistic aquatic environments. Antifouling and hydrophilic top layers, including PEG-type polymers and zwitterionic polymers, are considered as elements that ensure long-term efficiency by reducing organic and biological contamination. Finally, the role of carriers (ceramic monoliths, polymer ultrafiltration/reverse osmosis membranes, and metal or textile frames) and multilayer architectures is analysed in terms of adhesion, compatibility between layers, and scalable production. Key unresolved issues include coating durability, resistance to delamination, regeneration strategies that do not generate secondary waste, and harmonised metrics for comparing performance in complex water bodies.
dc.description.abstractotherСтійкі органічні забруднювачі у воді, включаючи поліфторалкільні речовини, пестициди, барвники та фармацевтичні залишки, важко видалити через їх високу хімічну стабільність, рухливість та токсичність. Традиційні підходи, засновані на використанні об'ємних сорбентів або каталізаторів, часто неефективнічерез падіння тиску системи, втрати матеріалу, обмеженої регенерації на місці та складної інтеграції в компактні модульні блоки. У цьому огляді підсумовується сучасний стан функціональних покриттів як іммобілізованих, регенераційних і готових до модульного використання платформ для зменшення стійких органічних забруднювачів. Обговорюються адсорбційні покриття з акцентом на MXenes, шаруватих подвійних гідроксидах, метал-органічних/ковалентних каркасах, N-легованих вуглецях та іонно-імпринтованих полімерах, підкреслюючи компроміси між ємністю, селективністю, стабільністю у воді та шляхами регенерації. Каталітичні покриття для прогресивних процесів окислення розглядаються в системах на основі g-C3N4, TiO2, фотокаталізаторах BiVO₄/BiOBr, матеріалах M–N–C для електро-Фентонових процесів та оксидах перовскиту, з акцентом на ефективності генерації радикалів та стабільності в реалістичних водних обʼєктах. Антифаулінгові та гідрофільні верхні шари, включаючи полімери типу поліетиленгліколь та цвітеріонні полімери, розглядаються як елементи, що забезпечують довгострокову ефективність за рахунок зменшення органічного та біологічного забруднення. Нарешті, роль носіїв (керамічних монолітів, полімерних ультрафільтраційних/зворотньо-осмотичних мембран та металевих або текстильних каркасів) та багатошарових архітектур аналізується з точки зору адгезії, сумісності між шарами та масштабованого виробництва. Основні невирішені проблеми включають довговічність покриття, стійкість до розшарування, стратегії регенерації, що не створюють вторинних відходів, та гармонізовані показники для порівняння продуктивності в складних водних обʼєктах.
dc.format.pagerangeС. 25-47
dc.identifier.citationTykhovskyi, O. Functional coatings for removing persistent organic pollutants in water: current state of the art review / Oleksandr Tykhovskyi, Svitlana Kyrii // Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті. – 2025. – № 3(43). – С. 25-47. – Бібліогр.: 84 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2218-930032025347773
dc.identifier.orcid0009-0003-2763-8397
dc.identifier.orcid0000-0002-2805-7821
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/79411
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського ; ТОВ «Українська водна спілка»
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 3(43)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.subjectadsorption coatings
dc.subjectanti-fouling coatings
dc.subjectcatalytic coatings
dc.subjectfunctional coatings
dc.subjectpersistent organic pollutants
dc.subjectwater treatment
dc.subjectадсорбційні покриття
dc.subjectантифоулінгові покриття
dc.subjectкаталітичні покриття
dc.subjectфункціональні покриття
dc.subjectстійкі органічні забруднювачі
dc.subjectочищення води
dc.titleFunctional coatings for removing persistent organic pollutants in water: current state of the art review
dc.title.alternativeФункціональні покриття для видалення стійких органічних забруднювачів у воді: огляд сучасного стану розвитку
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
25-47.pdf
Розмір:
1.02 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 3(43)