Grafeenoxidemembranen zijn de afgelopen jaren vooral gebruikt voor het ontzilten van zeewater en het scheiden van kleurstoffen. Ze hebben echter een breed scala aan toepassingen, zoals in de voedingsmiddelenindustrie.
Een onderzoeksteam van het Global Aquatic Innovation Center van de Shinshu Universiteit heeft de toepassing van grafeenoxidemembranen in melk bestudeerd. Dit type membraan vormt meestal een dichte vuillaag (koolstof, "Grafeenoxidemembranen voor lactosevrije melk" op polymeermembranen).
Sluit het grafeenoxidemembraan dat doordrongen is van lactose en water; vetten, eiwitten en macromoleculen blijven in de melk achter.
Grafeenoxidemembranen hebben het voordeel dat ze poreuze vervuilingslagen produceren, waardoor hun filtratieprestaties beter behouden blijven dan bij commerciële polymeermembranen. De unieke chemische samenstelling en gelaagde structuur van het grafeenoxidemembraan zorgen voor een betere penetratie van lactose en water, terwijl het vet, eiwitten en sommige mineralen afstoot. Hierdoor blijven de textuur, smaak en voedingswaarde van melk beter behouden in vergelijking met commerciële polymeerfilms.
Dankzij de unieke gelaagde structuur van de poreuze vervuilingslaag en het grafeenoxidemembraan is de concentratie lactose en de lactosepermeatieflux veel hoger dan bij commerciële nanofiltratiemembranen. Door een dragermembraan met een poriegrootte van 1 μm als grafeenoxidemembraan te gebruiken, wordt onomkeerbare verontreiniging verbeterd. Dit leidt tot de vorming van een poreuze vervuilingslaag, wat een hogere terugwinning van de waterflux na filtratie van de melk mogelijk maakt.
Dit baanbrekende werk benadrukt de uitstekende antifoulingprestaties en hoge selectiviteit voor lactose en toont de toepassing van grafeenoxidemembranen in de voedingsmiddelenindustrie, met name de zuivelindustrie. Deze methode behoudt het grote potentieel om suiker uit dranken te verwijderen, terwijl andere ingrediënten behouden blijven, waardoor hun voedingswaarde toeneemt.
De sterke antifouling-eigenschappen van oplossingen met een hoog gehalte aan organische stoffen (zoals melk) maken het ook een ideale keuze voor andere toepassingen (zoals afvalwaterzuivering en medische toepassingen). De groep is van plan de toepassing van grafeenoxidefilm verder te onderzoeken.
Dit werk is gebaseerd op eerdere onderzoeksresultaten van de groep, namelijk de ontwikkeling van gespoten grafeenoxidemembranen ("Effectieve NaCl- en kleurstofafstoting van hybride grafeenoxide/grafeen-gelaagde membranen") voor zeewaterontzilting in de natuurlijke nanotechnologie. Het membraan vertoont een verbeterde chemische stabiliteit door de toevoeging van enkele lagen grafeen, terwijl het ook na vijf dagen gebruik stabiele filtratieprestaties vertoont. Bovendien is de sproeidepositiemethode veelbelovend qua schaalbaarheid.
Dit baanbrekende werk benadrukt de uitstekende antifoulingprestaties en hoge selectiviteit voor lactose en toont de toepassing van grafeenoxidemembranen in de voedingsmiddelenindustrie, met name de zuivelindustrie. Deze methode behoudt het grote potentieel om suiker uit dranken te verwijderen, terwijl andere ingrediënten behouden blijven, waardoor hun voedingswaarde toeneemt.
De sterke antifouling-eigenschappen van oplossingen met een hoog gehalte aan organische stoffen (zoals melk) maken het ook een ideale keuze voor andere toepassingen (zoals afvalwaterzuivering en medische toepassingen). De groep is van plan de toepassing van grafeenoxidefilm verder te onderzoeken.
Dit werk is gebaseerd op eerdere onderzoeksresultaten van de groep, namelijk de ontwikkeling van gespoten grafeenoxidemembranen ("Effectieve NaCl- en kleurstofafstoting van hybride grafeenoxide/grafeen-gelaagde membranen") voor zeewaterontzilting in de natuurlijke nanotechnologie. Het membraan vertoont een verbeterde chemische stabiliteit door de toevoeging van enkele lagen grafeen, terwijl het ook na vijf dagen gebruik stabiele filtratieprestaties vertoont. Bovendien is de sproeidepositiemethode veelbelovend qua schaalbaarheid.
Plaatsingstijd: 20-07-2021
