Undanfarin ár hafa grafenoxíðhimnur aðallega verið notaðar til afsaltar sjávar og litarefnaaðskilnaðar. Hins vegar hafa himnur fjölbreytt notkunarsvið, svo sem í matvælaiðnaði.
Rannsóknarteymi frá Global Aquatic Innovation Center við Shinshu-háskóla hefur rannsakað notkun grafínoxíðhimna í mjólk. Þessi tegund himna myndar venjulega þétt óhreinindalag (kolefni, „Grafenoxíðhimnur fyrir laktósafría mjólk“ á fjölliðuhimnum).
Lokaðu grafenoxíðhimnunni sem er gegnsýrð af laktósa og vatni; skildu fitu, prótein og stórsameindir eftir í mjólkinni.
Grafínoxíðhimnur hafa þann kost að þær mynda gegndræp óhreinindi, þannig að síunargeta þeirra er betri en hefðbundnar fjölliðuhimnur. Einstök efnasamsetning og lagskipt uppbygging grafínoxíðhimnunnar gerir kleift að auka gegndræpi laktósa og vatns, en hrindir frá sér fitu, próteini og sumum steinefnum. Þess vegna er hægt að varðveita áferð, bragð og næringargildi mjólkur betur samanborið við hefðbundnar fjölliðuhimnur.
Vegna einstakrar lagskiptrar uppbyggingar á porous mengunarlaginu og grafenoxíðhimnunni er styrkur laktósa og laktósaflæðis mun hærri en í hefðbundnum nanósíunarhimnum. Með því að nota stuðningshimnu með 1 μm porustærð sem grafenoxíðhimnu er hægt að draga úr óafturkræfri mengun. Þetta leiðir til myndunar porous mengunarlags, sem gerir kleift að endurheimta vatnsflæðið meira eftir að mjólkin hefur verið síuð.
Þetta brautryðjendastarf sýnir fram á notkun grafínoxíðhimna í matvælaiðnaði, sérstaklega mjólkuriðnaði, með því að leggja áherslu á framúrskarandi gróðurvarnaeiginleika og mikla sértækni gagnvart laktósa. Þessi aðferð hefur þann mikla möguleika að fjarlægja sykur úr drykkjum, en varðveitir jafnframt önnur innihaldsefni og eykur þannig næringargildi þeirra.
Mikil gróðurvarnaeiginleikar lífrænna lausna (eins og mjólkur) gera þær einnig að kjörnum valkosti fyrir aðrar notkunarmöguleika (eins og meðhöndlun skólps og læknisfræðilegar notkunar). Hópurinn hyggst halda áfram að kanna notkun grafínoxíðfilmu.
Þessi vinna byggir á fyrri rannsóknarniðurstöðum hópsins, þ.e. gerð úðaðra grafenoxíðhimna („Effective NaCl and dye rejection of hybrid graphene oxide/graphene layered membranes“) fyrir afsaltun sjávar í náttúrulegri nanótækni. Himnan sýnir aukinn efnafræðilegan stöðugleika með því að bæta við fáeinum lögum af grafeni, en sýnir stöðuga síunargetu eftir fimm daga notkun. Að auki er úðaútfellingaraðferðin mjög efnileg hvað varðar sveigjanleika.
Þetta brautryðjendastarf sýnir fram á notkun grafínoxíðhimna í matvælaiðnaði, sérstaklega mjólkuriðnaði, með því að leggja áherslu á framúrskarandi gróðurvarnaeiginleika og mikla sértækni gagnvart laktósa. Þessi aðferð hefur þann mikla möguleika að fjarlægja sykur úr drykkjum, en varðveitir jafnframt önnur innihaldsefni og eykur þannig næringargildi þeirra.
Mikil gróðurvarnaeiginleikar lífrænna lausna (eins og mjólkur) gera þær einnig að kjörnum valkosti fyrir aðrar notkunarmöguleika (eins og meðhöndlun skólps og læknisfræðilegar notkunar). Hópurinn hyggst halda áfram að kanna notkun grafínoxíðfilmu.
Þessi vinna byggir á fyrri rannsóknarniðurstöðum hópsins, þ.e. gerð úðaðra grafenoxíðhimna („Effective NaCl and dye rejection of hybrid graphene oxide/graphene layered membranes“) fyrir afsaltun sjávar í náttúrulegri nanótækni. Himnan sýnir aukinn efnafræðilegan stöðugleika með því að bæta við fáeinum lögum af grafeni, en sýnir stöðuga síunargetu eftir fimm daga notkun. Að auki er úðaútfellingaraðferðin mjög efnileg hvað varðar sveigjanleika.
Birtingartími: 20. júlí 2021
