膜過濾器不需要太多的能量來凈化水，使它們在廢水處理中很受歡迎。為了使這些材料保持在最佳狀態，它們通常用大量的強效化學品進行清洗，但其中一些藥劑在這個過程中會破壞膜。
現在，發表在《ACS應用材料與界面雜誌》上的論文顯示，研究人員已經開發出了可重複使用的納米顆粒催化劑，該催化劑結合了葡萄糖，幫助有效地分解這些過濾器內的污染物，而不損害它們。通常情況下，骯髒的廢水過濾器是用強酸、強鹼或氧化劑來疏通的。含氯的氧化劑，如漂白劑，可以分解最頑固的有機碎屑。但是它們也會損壞聚酰胺膜，而聚酰胺膜在大多數商業納濾系統中都有，而且它們會產生有毒的副產品。漂白劑一個更溫和的替代品是過氧化氫，但它分解污染物的速度很慢。
以前，科學家們將過氧化氫與氧化鐵結合起來，形成羥基自由基，在一個被稱為芬頓反應的過程中提高過氧化氫的效率。然而，為了使芬頓反應能夠清潔過濾器，需要額外的過氧化氫和酸，增加了財政和環境成本。避免這些額外化學品的一個方法是使用葡萄糖氧化酶，該酶同時從葡萄糖和氧氣中形成過氧化氫和葡萄糖酸。因此，研究人員希望將葡萄糖氧化酶和氧化鐵納米顆粒結合到一個系統中，催化基於芬頓的污染物分解，為膜過濾器創造一個高效而精緻的清潔系統。
首先，研究人員比較了葡萄糖氧化酶和氧化鐵納米粒子對聚酰胺過濾器中有機污染物的清除，以及其他清潔方法，包括傳統的芬頓反應。他們發現這種方法在分解常見的污染物雙酚A和亞甲基藍方面更勝一籌，同時也保留了更多的膜結構。受到初步結果的鼓舞，研究人員將葡萄糖氧化酶和氧化鐵結合到一個納米粒子中，用一個氨基橋將它們連接起來。最後，他們測試了新的納米粒子清潔浸泡過亞甲基藍的納濾膜的能力，他們對這些膜進行了三個周期的污損和清潔。在每個清潔周期后，用磁鐵將納米顆粒收回，並與新鮮葡萄糖一起重新使用，以激活催化劑。
納米顆粒對清潔膜非常有效，使其恢復到初始水過濾能力的94%。由於納米顆粒不需要強效化學品，而且很容易回收，研究人員說他們的新系統是一種”更綠色”和更具成本效益的清潔納濾膜的方法。