Viime vuosina grafeenioksidikalvoja on käytetty pääasiassa meriveden suolanpoistoon ja väriaineiden erotteluun. Kalvoilla on kuitenkin laaja valikoima sovelluksia, kuten elintarviketeollisuudessa.
Shinshun yliopiston Global Aquatic Innovation Centerin tutkimusryhmä on tutkinut grafeenioksidikalvojen käyttöä maidossa. Tällainen kalvo muodostaa yleensä tiheän likakerroksen (hiili, ”Grafeenioksidikalvot laktoosittomalle maidolle” polymeerikalvoille).
Sulje laktoosin ja veden läpäisemä grafeenioksidikalvo; jätä rasvat, proteiinit ja makromolekyylit maitoon.
Grafeenioksidikalvoilla on etuna huokoisten likaantumiskerrosten muodostuminen, joten niiden suodatuskyky voidaan säilyttää paremmin kuin kaupallisilla polymeerikalvoilla. Grafeenioksidikalvon ainutlaatuinen kemia ja kerrosrakenne mahdollistavat laktoosin ja veden tunkeutumisen parantamisen samalla, kun se hylkii rasvaa, proteiinia ja joitakin mineraaleja. Siksi maidon rakenne, maku ja ravintoarvo voidaan säilyttää paremmin verrattuna kaupallisiin polymeerikalvoihin.
Huokoisen likaantumiskerroksen ja grafeenioksidikalvon ainutlaatuisen kerrosrakenteen ansiosta laktoosin ja laktoosin läpäisyvirtauksen pitoisuus on paljon korkeampi kuin kaupallisilla nanosuodatuskalvoilla. Käyttämällä grafeenioksidikalvona 1 μm:n huokoskoon omaavaa tukikalvoa parannetaan peruuttamatonta kontaminaatiota. Tämä johtaa huokoisen likaantumiskerroksen muodostumiseen, mikä mahdollistaa veden virtauksen korkeamman talteenottoasteen maidon suodatuksen jälkeen.
Tämä uraauurtava työ korostaa grafeenioksidikalvojen erinomaista likaantumisenestokykyä ja korkeaa laktoosin selektiivisyyttä, ja se osoittaa niiden soveltamisen elintarviketeollisuudessa, erityisesti meijeriteollisuudessa. Tämä menetelmä säilyttää suuren potentiaalin poistaa sokeria juomista samalla kun se säilyttää muut ainesosat, mikä lisää niiden ravintoarvoa.
Orgaanisilla aineilla rikastettujen liuosten (kuten maidon) korkeat likaantumisenesto-ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen vaihtoehdon myös muihin sovelluksiin (kuten jätevedenpuhdistukseen ja lääketieteellisiin sovelluksiin). Ryhmä aikoo jatkaa grafeenioksidikalvon sovellusten tutkimista.
Tämä työ perustuu ryhmän aiempiin tutkimustuloksiin, nimittäin ruiskutettujen grafeenioksidikalvojen luomiseen ("Tehokas NaCl:n ja väriaineen hylkiminen hybridigrafeenioksidi/grafeenikerroskalvoissa") meriveden suolanpoistoon luonnollisen nanoteknologian avulla. Kalvo osoittaa parannettua kemiallista stabiiliutta lisäämällä siihen vain muutaman grafeenikerroksen, samalla kun sen suodatuskyky on vakaa viiden päivän käytön jälkeen. Lisäksi ruiskutusmenetelmä on erittäin lupaava skaalautuvuuden kannalta.
Tämä uraauurtava työ korostaa grafeenioksidikalvojen erinomaista likaantumisenestokykyä ja korkeaa laktoosin selektiivisyyttä, ja se osoittaa niiden soveltamisen elintarviketeollisuudessa, erityisesti meijeriteollisuudessa. Tämä menetelmä säilyttää suuren potentiaalin poistaa sokeria juomista samalla kun se säilyttää muut ainesosat, mikä lisää niiden ravintoarvoa.
Orgaanisilla aineilla rikastettujen liuosten (kuten maidon) korkeat likaantumisenesto-ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen vaihtoehdon myös muihin sovelluksiin (kuten jätevedenpuhdistukseen ja lääketieteellisiin sovelluksiin). Ryhmä aikoo jatkaa grafeenioksidikalvon sovellusten tutkimista.
Tämä työ perustuu ryhmän aiempiin tutkimustuloksiin, nimittäin ruiskutettujen grafeenioksidikalvojen luomiseen ("Tehokas NaCl:n ja väriaineen hylkiminen hybridigrafeenioksidi/grafeenikerroskalvoissa") meriveden suolanpoistoon luonnollisen nanoteknologian avulla. Kalvo osoittaa parannettua kemiallista stabiiliutta lisäämällä siihen vain muutaman grafeenikerroksen, samalla kun sen suodatuskyky on vakaa viiden päivän käytön jälkeen. Lisäksi ruiskutusmenetelmä on erittäin lupaava skaalautuvuuden kannalta.
Julkaisun aika: 20.7.2021
