در چند سال گذشته، غشاهای اکسید گرافن عمدتاً برای نمک‌زدایی از آب دریا و جداسازی رنگ استفاده شده‌اند. با این حال، غشاها کاربردهای گسترده‌ای مانند صنایع غذایی دارند.
یک تیم تحقیقاتی از مرکز نوآوری جهانی آبزیان دانشگاه شینشو، کاربرد غشاهای اکسید گرافن را در شیر بررسی کرده‌اند. این نوع غشا معمولاً یک لایه متراکم از خاک (کربن، «غشاهای اکسید گرافن برای شیر بدون لاکتوز») روی غشاهای پلیمری تشکیل می‌دهد.
غشای اکسید گرافن که توسط لاکتوز و آب نفوذ کرده است را ببندید؛ چربی‌ها، پروتئین‌ها و ماکرومولکول‌ها را در شیر باقی بگذارید.
غشاهای اکسید گرافن این مزیت را دارند که لایه‌های متخلخل رسوب ایجاد می‌کنند، بنابراین عملکرد فیلتراسیون آنها می‌تواند بهتر از غشاهای پلیمری تجاری حفظ شود. شیمی منحصر به فرد و ساختار لایه‌ای غشای اکسید گرافن امکان افزایش نفوذ لاکتوز و آب را فراهم می‌کند، در حالی که چربی، پروتئین و برخی مواد معدنی را دفع می‌کند. بنابراین، بافت، طعم و ارزش غذایی شیر در مقایسه با فیلم‌های پلیمری تجاری بهتر حفظ می‌شود.
با توجه به ساختار لایه‌ای منحصر به فرد لایه رسوب متخلخل و غشای اکسید گرافن، غلظت لاکتوز و شار نفوذ لاکتوز بسیار بیشتر از غشاهای نانوفیلتراسیون تجاری است. با استفاده از یک غشای پشتیبان با اندازه منافذ ۱ میکرومتر به عنوان غشای اکسید گرافن، آلودگی برگشت‌ناپذیر بهبود می‌یابد. این امر منجر به تشکیل یک لایه رسوب متخلخل می‌شود که امکان بازیابی بالاتر شار آب پس از فیلتر شدن شیر را فراهم می‌کند.
این کار پیشگامانه با برجسته کردن عملکرد عالی ضد رسوب و گزینش‌پذیری بالای آن نسبت به لاکتوز، کاربرد غشاهای اکسید گرافن را در صنایع غذایی، به ویژه صنایع لبنی، نشان می‌دهد. این روش پتانسیل بالای حذف شکر از نوشیدنی‌ها را حفظ می‌کند، در حالی که سایر مواد تشکیل‌دهنده را حفظ می‌کند و در نتیجه ارزش غذایی آنها را افزایش می‌دهد.
خواص ضد رسوب بالای محلول‌های غنی از مواد آلی (مانند شیر) آن را به انتخابی ایده‌آل برای سایر کاربردها (مانند تصفیه فاضلاب و کاربردهای پزشکی) نیز تبدیل می‌کند. این گروه قصد دارد به بررسی کاربرد فیلم اکسید گرافن ادامه دهد.
این کار بر اساس نتایج تحقیقات قبلی این گروه، یعنی ایجاد غشاهای اکسید گرافن اسپری شده ("رد موثر NaCl و رنگ از غشاهای هیبریدی اکسید گرافن/گرافن لایه‌ای") برای نمک‌زدایی از آب دریا در فناوری نانو طبیعی است. این غشا با افزودن چند لایه گرافن، پایداری شیمیایی افزایش یافته‌ای را نشان می‌دهد، در حالی که عملکرد فیلتراسیون پایداری را پس از پنج روز کار نشان می‌دهد. علاوه بر این، روش رسوب اسپری از نظر مقیاس‌پذیری بسیار امیدوارکننده است.
این کار پیشگامانه با برجسته کردن عملکرد عالی ضد رسوب و گزینش‌پذیری بالای آن نسبت به لاکتوز، کاربرد غشاهای اکسید گرافن را در صنایع غذایی، به ویژه صنایع لبنی، نشان می‌دهد. این روش پتانسیل بالای حذف شکر از نوشیدنی‌ها را حفظ می‌کند، در حالی که سایر مواد تشکیل‌دهنده را حفظ می‌کند و در نتیجه ارزش غذایی آنها را افزایش می‌دهد.
خواص ضد رسوب بالای محلول‌های غنی از مواد آلی (مانند شیر) آن را به انتخابی ایده‌آل برای سایر کاربردها (مانند تصفیه فاضلاب و کاربردهای پزشکی) نیز تبدیل می‌کند. این گروه قصد دارد به بررسی کاربرد فیلم اکسید گرافن ادامه دهد.
این کار بر اساس نتایج تحقیقات قبلی این گروه، یعنی ایجاد غشاهای اکسید گرافن اسپری شده ("رد موثر NaCl و رنگ از غشاهای هیبریدی اکسید گرافن/گرافن لایه‌ای") برای نمک‌زدایی از آب دریا در فناوری نانو طبیعی است. این غشا با افزودن چند لایه گرافن، پایداری شیمیایی افزایش یافته‌ای را نشان می‌دهد، در حالی که عملکرد فیلتراسیون پایداری را پس از پنج روز کار نشان می‌دهد. علاوه بر این، روش رسوب اسپری از نظر مقیاس‌پذیری بسیار امیدوارکننده است.
زمان ارسال: 20 ژوئیه 2021
