En els darrers anys, les membranes d'òxid de grafè s'han utilitzat principalment per a la dessalinització d'aigua de mar i la separació de colorants. Tanmateix, les membranes tenen una àmplia gamma d'aplicacions, com ara la indústria alimentària.
Un equip de recerca del Centre d'Innovació Aquàtica Global de la Universitat de Shinshu ha estudiat l'aplicació de membranes d'òxid de grafè a la llet. Aquest tipus de membrana sol formar una capa densa de brutícia (carboni, "Membranes d'òxid de grafè per a llet sense lactosa" sobre membranes de polímer).
Tanqueu la membrana d'òxid de grafè permeada per lactosa i aigua; deixeu els greixos, les proteïnes i les macromolècules a la llet.
Les membranes d'òxid de grafè tenen l'avantatge de produir capes poroses d'incrustació, de manera que el seu rendiment de filtració es pot mantenir millor que les membranes de polímer comercials. La química única i l'estructura en capes de la membrana d'òxid de grafè permeten millorar la penetració de la lactosa i l'aigua, alhora que repel·leixen els greixos, les proteïnes i alguns minerals. Per tant, la textura, el sabor i el valor nutricional de la llet es poden conservar millor en comparació amb les pel·lícules de polímer comercials.
A causa de l'estructura en capes única de la capa porosa d'incrustació i la membrana d'òxid de grafè, la concentració de lactosa i el flux de permeació de lactosa és molt més alta que la de les membranes de nanofiltració comercials. En utilitzar una membrana de suport amb una mida de porus d'1 μm com a membrana d'òxid de grafè, es millora la contaminació irreversible. Això condueix a la formació d'una capa porosa d'incrustació, que permet una taxa de recuperació més alta del flux d'aigua després que la llet s'hagi filtrat.
Destacant el seu excel·lent rendiment antiincrustant i la seva alta selectivitat a la lactosa, aquest treball pioner demostra l'aplicació de membranes d'òxid de grafè a la indústria alimentària, especialment a la indústria làctia. Aquest mètode conserva el gran potencial d'eliminar el sucre de les begudes, alhora que conserva altres ingredients, augmentant així el seu valor nutricional.
Les altes propietats antiincrustants de les solucions riques en orgànics (com la llet) també la converteixen en una opció ideal per a altres aplicacions (com el tractament d'aigües residuals i les aplicacions mèdiques). El grup té previst continuar explorant l'aplicació de la pel·lícula d'òxid de grafè.
Aquest treball es basa en els resultats de recerca anteriors del grup, concretament la creació de membranes d'òxid de grafè polvoritzades ("Rebuig eficaç de NaCl i colorants de membranes híbrides en capes d'òxid de grafè/grafè") per a la dessalinització d'aigua de mar en nanotecnologia natural. La membrana mostra una estabilitat química millorada afegint poques capes de grafè, alhora que presenta un rendiment de filtració estable després de cinc dies de funcionament. A més, el mètode de deposició per polvorització és molt prometedor pel que fa a l'escalabilitat.
Destacant el seu excel·lent rendiment antiincrustant i la seva alta selectivitat a la lactosa, aquest treball pioner demostra l'aplicació de membranes d'òxid de grafè a la indústria alimentària, especialment a la indústria làctia. Aquest mètode conserva el gran potencial d'eliminar el sucre de les begudes, alhora que conserva altres ingredients, augmentant així el seu valor nutricional.
Les altes propietats antiincrustants de les solucions riques en orgànics (com la llet) també la converteixen en una opció ideal per a altres aplicacions (com el tractament d'aigües residuals i les aplicacions mèdiques). El grup té previst continuar explorant l'aplicació de la pel·lícula d'òxid de grafè.
Aquest treball es basa en els resultats de recerca anteriors del grup, concretament la creació de membranes d'òxid de grafè polvoritzades ("Rebuig eficaç de NaCl i colorants de membranes híbrides en capes d'òxid de grafè/grafè") per a la dessalinització d'aigua de mar en nanotecnologia natural. La membrana mostra una estabilitat química millorada afegint poques capes de grafè, alhora que presenta un rendiment de filtració estable després de cinc dies de funcionament. A més, el mètode de deposició per polvorització és molt prometedor pel que fa a l'escalabilitat.
Data de publicació: 20 de juliol de 2021
