V posledných rokoch sa membrány z oxidu grafénu používali hlavne na odsoľovanie morskej vody a separáciu farbív. Membrány však majú široké uplatnenie, napríklad v potravinárskom priemysle.
Výskumný tím z Globálneho centra pre vodné inovácie Univerzity Shinshu študoval aplikáciu membrán z oxidu grafénu v mlieku. Tento druh membrány zvyčajne tvorí hustú vrstvu nečistôt (uhlík, „membrány z oxidu grafénu pre mlieko bez laktózy“ na polymérnych membránach).
Uzavrite membránu z oxidu grafénu prepustenú laktózou a vodou; tuky, bielkoviny a makromolekuly ponechajte v mlieku.
Membrány z oxidu grafénu majú výhodu v tom, že vytvárajú porézne vrstvy znečistenia, takže ich filtračný výkon sa dá lepšie udržiavať ako pri komerčných polymérnych membránach. Unikátna chemická štruktúra a vrstevnatá štruktúra membrány z oxidu grafénu umožňuje zlepšiť prenikanie laktózy a vody a zároveň odpudzuje tuk, bielkoviny a niektoré minerály. Preto sa textúra, chuť a nutričná hodnota mlieka dajú lepšie zachovať v porovnaní s komerčnými polymérnymi fóliami.
Vďaka jedinečnej vrstevnatej štruktúre pórovitej vrstvy znečistenia a membrány z oxidu grafénu je koncentrácia laktózy a permeačný tok laktózy oveľa vyšší ako u komerčných nanofiltračných membrán. Použitím nosnej membrány s veľkosťou pórov 1 μm ako membrány z oxidu grafénu sa zlepšuje nezvratná kontaminácia. To vedie k vytvoreniu pórovitej vrstvy znečistenia, ktorá umožňuje vyššiu mieru regenerácie toku vody po filtrácii mlieka.
Táto priekopnícka práca, ktorá zdôrazňuje vynikajúci antifoulingový výkon a vysokú selektivitu voči laktóze, demonštruje využitie membrán z oxidu grafénu v potravinárskom priemysle, najmä v mliekarenskom priemysle. Táto metóda si zachováva veľký potenciál odstraňovania cukru z nápojov a zároveň zachováva ostatné zložky, čím sa zvyšuje ich nutričná hodnota.
Vysoké antifoulingové vlastnosti roztokov bohatých na organické látky (ako je mlieko) z nich robia ideálnu voľbu aj pre iné aplikácie (ako je čistenie odpadových vôd a medicínske aplikácie). Skupina plánuje pokračovať v skúmaní aplikácie filmu z oxidu grafénu.
Táto práca je založená na predchádzajúcich výsledkoch výskumu skupiny, konkrétne na vytvorení striekaných membrán z oxidu grafénu („Účinné odpudzovanie NaCl a farbív hybridnými membránami z oxidu grafénu/vrstveného grafénu“) pre odsoľovanie morskej vody v prírodnej nanotechnológii. Membrána vykazuje zvýšenú chemickú stabilitu pridaním niekoľkých vrstiev grafénu a zároveň stabilný filtračný výkon po piatich dňoch prevádzky. Okrem toho je metóda striekania veľmi sľubná z hľadiska škálovateľnosti.
Táto priekopnícka práca, ktorá zdôrazňuje vynikajúci antifoulingový výkon a vysokú selektivitu voči laktóze, demonštruje využitie membrán z oxidu grafénu v potravinárskom priemysle, najmä v mliekarenskom priemysle. Táto metóda si zachováva veľký potenciál odstraňovania cukru z nápojov a zároveň zachováva ostatné zložky, čím sa zvyšuje ich nutričná hodnota.
Vysoké antifoulingové vlastnosti roztokov bohatých na organické látky (ako je mlieko) z nich robia ideálnu voľbu aj pre iné aplikácie (ako je čistenie odpadových vôd a medicínske aplikácie). Skupina plánuje pokračovať v skúmaní aplikácie filmu z oxidu grafénu.
Táto práca je založená na predchádzajúcich výsledkoch výskumu skupiny, konkrétne na vytvorení striekaných membrán z oxidu grafénu („Účinné odpudzovanie NaCl a farbív hybridnými membránami z oxidu grafénu/vrstveného grafénu“) pre odsoľovanie morskej vody v prírodnej nanotechnológii. Membrána vykazuje zvýšenú chemickú stabilitu pridaním niekoľkých vrstiev grafénu a zároveň stabilný filtračný výkon po piatich dňoch prevádzky. Okrem toho je metóda striekania veľmi sľubná z hľadiska škálovateľnosti.
Čas uverejnenia: 20. júla 2021
