W ostatnich latach membrany z tlenku grafenu były wykorzystywane głównie do odsalania wody morskiej i separacji barwników. Membrany mają jednak szeroki zakres zastosowań, na przykład w przemyśle spożywczym.
Zespół badawczy z Global Aquatic Innovation Center Uniwersytetu Shinshu badał zastosowanie membran z tlenku grafenu w mleku. Tego rodzaju membrany zazwyczaj tworzą gęstą warstwę zanieczyszczeń (węgiel, „Membrany z tlenku grafenu do mleka bez laktozy” na membranach polimerowych).
Zamknij membranę z tlenku grafenu przepuszczającą laktozę i wodę; pozostaw tłuszcze, białka i makrocząsteczki w mleku.
Membrany z tlenku grafenu mają tę zaletę, że wytwarzają porowate warstwy chroniące przed zanieczyszczeniami, dzięki czemu ich wydajność filtracji może być lepiej zachowana niż w przypadku komercyjnych membran polimerowych. Unikalny skład chemiczny i warstwowa struktura membrany z tlenku grafenu pozwalają na lepszą penetrację laktozy i wody, jednocześnie odpychając tłuszcz, białko i niektóre minerały. Dzięki temu tekstura, smak i wartości odżywcze mleka mogą być lepiej zachowane w porównaniu z komercyjnymi foliami polimerowymi.
Dzięki unikalnej warstwowej strukturze porowatej warstwy zanieczyszczeń i membrany z tlenku grafenu, stężenie laktozy i przepływającego przez nią strumienia jest znacznie wyższe niż w przypadku komercyjnych membran nanofiltracyjnych. Zastosowanie membrany nośnej o średnicy porów 1 μm jako membrany z tlenku grafenu pozwala na ograniczenie nieodwracalnych zanieczyszczeń. Prowadzi to do powstania porowatej warstwy zanieczyszczeń, co pozwala na wyższy odzysk wody po filtracji mleka.
Podkreślając doskonałe właściwości przeciwporostowe i wysoką selektywność w stosunku do laktozy, ta pionierska praca dowodzi zastosowania membran z tlenku grafenu w przemyśle spożywczym, zwłaszcza mleczarskim. Metoda ta zachowuje ogromny potencjał usuwania cukru z napojów, jednocześnie zachowując inne składniki, zwiększając w ten sposób ich wartość odżywczą.
Wysokie właściwości przeciwporostowe roztworów bogatych w związki organiczne (takich jak mleko) sprawiają, że jest to również idealny wybór do innych zastosowań (takich jak oczyszczanie ścieków i medycyna). Grupa planuje dalsze badania nad zastosowaniem folii z tlenku grafenu.
Niniejsza praca opiera się na wcześniejszych wynikach badań grupy, a mianowicie na tworzeniu natryskiwanych membran z tlenku grafenu („Efektywne usuwanie NaCl i barwników z hybrydowych membran z warstwami tlenku grafenu i grafenu”) do odsalania wody morskiej w naturalnej nanotechnologii. Membrana charakteryzuje się zwiększoną stabilnością chemiczną dzięki dodaniu kilku warstw grafenu, a jednocześnie stabilną wydajnością filtracji po pięciu dniach pracy. Ponadto metoda natryskowego osadzania jest bardzo obiecująca pod względem skalowalności.
Podkreślając doskonałe właściwości przeciwporostowe i wysoką selektywność w stosunku do laktozy, ta pionierska praca dowodzi zastosowania membran z tlenku grafenu w przemyśle spożywczym, zwłaszcza mleczarskim. Metoda ta zachowuje ogromny potencjał usuwania cukru z napojów, jednocześnie zachowując inne składniki, zwiększając w ten sposób ich wartość odżywczą.
Wysokie właściwości przeciwporostowe roztworów bogatych w związki organiczne (takich jak mleko) sprawiają, że jest to również idealny wybór do innych zastosowań (takich jak oczyszczanie ścieków i medycyna). Grupa planuje dalsze badania nad zastosowaniem folii z tlenku grafenu.
Niniejsza praca opiera się na wcześniejszych wynikach badań grupy, a mianowicie na tworzeniu natryskiwanych membran z tlenku grafenu („Efektywne usuwanie NaCl i barwników z hybrydowych membran z warstwami tlenku grafenu i grafenu”) do odsalania wody morskiej w naturalnej nanotechnologii. Membrana charakteryzuje się zwiększoną stabilnością chemiczną dzięki dodaniu kilku warstw grafenu, a jednocześnie stabilną wydajnością filtracji po pięciu dniach pracy. Ponadto metoda natryskowego osadzania jest bardzo obiecująca pod względem skalowalności.
Czas publikacji: 20 lipca 2021 r.
