Màng lọc nước rẻ tiền đã có từ nhiều năm nhưng luôn dễ bị tắc nghẽn do các vật liệu hữu cơ và vô cơ gây tắc nghẽn theo thời gian, một hiện tượng được gọi là tắc nghẽn.

Mặc dù những người làm việc trong lĩnh vực lọc nước đã đạt được một số thành công trong việc loại bỏ, làm sạch và thay thế các màng bị bám bẩn, nhưng quá trình này không lý tưởng vì nó khiến các màng - và đôi khi là toàn bộ hệ thống xử lý nước - không còn hoạt động.

Lớp phủ mà họ sử dụng dựa trên titanium dioxide, hoặc TiO2, đã được khám phá cho các ứng dụng xử lý nước trong nhiều năm vì tính ổn định cao, không độc hại, chi phí thấp và tính tương thích sinh học.

Các nhà nghiên cứu đã đưa công nghệ này tiến xa hơn bằng cách thêm một chút nitơ vào hỗn hợp. Quá trình này được gọi là pha tạp nitơ, làm cho màng nhạy cảm với ánh sáng. Lớp phủ đóng vai trò như một chất xúc tác phá vỡ các chất bẩn, giải phóng chúng khỏi màng, do đó làm cho màng sạch.

So với TiO2 thông thường, màng phủ TiO2 pha tạp nitơ cho hiệu suất quang xúc tác cao hơn 24 lần dưới ánh sáng mặt trời.

Thành công của Argonne trong lĩnh vực này là duy nhất: Chưa bao giờ các nhà khoa học có thể tự làm sạch màng trong khi chúng vẫn hoạt động như một bộ lọc.