В последние несколько лет мембраны из оксида графена использовались в основном для опреснения морской воды и разделения красителей. Однако они имеют широкий спектр применения, например, в пищевой промышленности.
Исследовательская группа из Глобального центра водных инноваций Университета Синсю изучала применение мембран из оксида графена в молоке. Такие мембраны обычно образуют плотный слой грязи (углерод, «Мембраны из оксида графена для безлактозного молока» на полимерных мембранах).
Закройте мембрану из оксида графена, пронизанную лактозой и водой; оставьте жиры, белки и макромолекулы в молоке.
Мембраны из оксида графена обладают преимуществом создания пористых слоёв загрязнения, что позволяет поддерживать их фильтрационные характеристики лучше, чем у коммерческих полимерных мембран. Уникальный химический состав и слоистая структура мембраны из оксида графена позволяют улучшить проникновение лактозы и воды, одновременно отталкивая жир, белок и некоторые минералы. Таким образом, текстура, вкус и питательная ценность молока сохраняются лучше, чем при использовании коммерческих полимерных плёнок.
Благодаря уникальной слоистой структуре пористого загрязняющего слоя и мембраны из оксида графена, концентрация лактозы и её проницаемость значительно выше, чем у коммерческих нанофильтрационных мембран. Использование в качестве мембраны из оксида графена подложки с размером пор 1 мкм снижает необратимое загрязнение. Это приводит к образованию пористого загрязняющего слоя, что обеспечивает более высокую скорость восстановления потока воды после фильтрации молока.
Подчеркивая превосходные противообрастающие свойства и высокую селективность к лактозе, эта новаторская работа демонстрирует применение мембран из оксида графена в пищевой промышленности, особенно в молочной. Этот метод сохраняет большой потенциал удаления сахара из напитков, сохраняя при этом другие ингредиенты, тем самым повышая их пищевую ценность.
Высокие противообрастающие свойства растворов с высоким содержанием органических веществ (например, молока) делают их идеальным выбором и для других применений (например, для очистки сточных вод и в медицине). Группа планирует продолжить изучение возможностей применения плёнки из оксида графена.
Данная работа основана на результатах предыдущих исследований группы, а именно, на создании мембран из напылённого оксида графена («Эффективное отторжение NaCl и красителей гибридными слоистыми мембранами из оксида графена/графена») для опреснения морской воды в условиях естественной нанотехнологии. Мембрана демонстрирует повышенную химическую стабильность благодаря добавлению нескольких слоёв графена, демонстрируя при этом стабильные фильтрационные характеристики после пяти дней эксплуатации. Кроме того, метод напылённого осаждения весьма перспективен с точки зрения масштабируемости.
Подчеркивая превосходные противообрастающие свойства и высокую селективность к лактозе, эта новаторская работа демонстрирует применение мембран из оксида графена в пищевой промышленности, особенно в молочной. Этот метод сохраняет большой потенциал удаления сахара из напитков, сохраняя при этом другие ингредиенты, тем самым повышая их пищевую ценность.
Высокие противообрастающие свойства растворов с высоким содержанием органических веществ (например, молока) делают их идеальным выбором и для других применений (например, для очистки сточных вод и в медицине). Группа планирует продолжить изучение возможностей применения плёнки из оксида графена.
Данная работа основана на результатах предыдущих исследований группы, а именно, на создании мембран из напылённого оксида графена («Эффективное отторжение NaCl и красителей гибридными слоистыми мембранами из оксида графена/графена») для опреснения морской воды в условиях естественной нанотехнологии. Мембрана демонстрирует повышенную химическую стабильность благодаря добавлению нескольких слоёв графена, демонстрируя при этом стабильные фильтрационные характеристики после пяти дней эксплуатации. Кроме того, метод напылённого осаждения весьма перспективен с точки зрения масштабируемости.
Время публикации: 20 июля 2021 г.
