电化学膜生物反应器通过将微滤膜或超滤膜阴极与微生物电化学系统结合来回收清洁水以便再利用和来自废水的能量。这是通过使用一种足够小的孔来阻止细菌通过同时允许经过处理的清洁水通过的材料来实现的。相同的材料还用作电化学回路中的电极，其通过析氢反应回收能量。
以前，多孔扁平电极既可用作氧还原反应的阴极，也可用作过滤处理过的水的膜;然而，中空纤维提供更大的表面积与体积比，从而提高了系统的性能。这种几何形状的缺点是这些更复杂的结构可能难以创建和优化。例如，由聚合物制成的材料制造起来便宜且柔韧，但通常，因为它们用作电绝缘体，所以它们不用作电极。
KAUST副院长兼教授Suzana Nunes和KAUST大学生物与环境科学与工程部副教授Pascal Elias Saikaly及其所在部门和高级纳米制造成像与表征中心的同事通过涂覆非导电聚合物来解决这一问题。非常薄的铂层，使涂层纤维充当氢析出反应的催化剂。
使用传统的沉积技术难以在三维，薄的，多孔的，聚合的中空纤维上施加均匀的金属催化剂层。为了应对这一挑战，该团队使用原子层沉积将中空氟化聚恶二唑聚合物纤维暴露于含有铂纳米颗粒的180°C气体中。“我们通过简单地采用已经在工业中使用的相转化方法生产出聚合物纤维，”Nunes解释道。
尽管铂负载量显着降低，但研究人员证实，其材料的析氢反应类似于铂碳布，这是一种通常用于此应用的材料组合。使用原子层沉积，该团队可以微调中空纤维的孔径，证明有效回收处理后的废水，以产生高质量的水。
该团队认为，三维多孔中空纤维的结构具有广泛的应用。“这些纤维可能用于通过微生物电合成将工业来源的二氧化碳废物直接转化为增值产品，如甲烷和醋酸盐，”该研究的主要作者，研究科学家克里希纳卡图里解释说。
