Nos últimos anos, as membranas de óxido de grafeno empregáronse principalmente para a desalinización da auga do mar e a separación de colorantes. Non obstante, as membranas teñen unha ampla gama de aplicacións, como a industria alimentaria.
Un equipo de investigación do Centro de Innovación Acuática Global da Universidade de Shinshu estudou a aplicación de membranas de óxido de grafeno no leite. Este tipo de membrana adoita formar unha densa capa de sucidade (carbono, "Membranas de óxido de grafeno para leite sen lactosa" en membranas poliméricas).
Pecha a membrana de óxido de grafeno permeada por lactosa e auga; deixa as graxas, as proteínas e as macromoléculas no leite.
As membranas de óxido de grafeno teñen a vantaxe de producir capas porosas de incrustación, polo que o seu rendemento de filtración pódese manter mellor que o das membranas poliméricas comerciais. A química única e a estrutura en capas da membrana de óxido de grafeno permiten mellorar a penetración da lactosa e da auga, ao tempo que repelen as graxas, as proteínas e algúns minerais. Polo tanto, a textura, o sabor e o valor nutricional do leite pódense conservar mellor en comparación coas películas poliméricas comerciais.
Debido á estrutura en capas única da capa porosa de incrustación e da membrana de óxido de grafeno, a concentración de lactosa e o fluxo de permeación da lactosa é moito maior que a das membranas de nanofiltración comerciais. Ao usar unha membrana de soporte cun tamaño de poro de 1 μm como membrana de óxido de grafeno, mellórase a contaminación irreversible. Isto leva á formación dunha capa porosa de incrustación, que permite unha maior taxa de recuperación do fluxo de auga despois de filtrar o leite.
Destacando o seu excelente rendemento antiincrustante e a súa alta selectividade para a lactosa, este traballo pioneiro demostra a aplicación das membranas de óxido de grafeno na industria alimentaria, especialmente na industria láctea. Este método mantén o gran potencial de eliminar o azucre das bebidas, ao tempo que conserva outros ingredientes, aumentando así o seu valor nutricional.
As altas propiedades antiincrustantes das solucións ricas en orgánicos (como o leite) convértenas tamén nunha opción ideal para outras aplicacións (como o tratamento de augas residuais e as aplicacións médicas). O grupo planea continuar explorando a aplicación da película de óxido de grafeno.
Este traballo baséase nos resultados de investigación previos do grupo, concretamente na creación de membranas de óxido de grafeno pulverizadas (“Rexeitamento eficaz de NaCl e colorantes de membranas híbridas en capas de óxido de grafeno/grafeno”) para a desalinización de auga de mar en nanotecnoloxía natural. A membrana mostra unha estabilidade química mellorada ao engadir unhas poucas capas de grafeno, ao tempo que exhibe un rendemento de filtración estable despois de cinco días de funcionamento. Ademais, o método de deposición por pulverización é moi prometedor en termos de escalabilidade.
Destacando o seu excelente rendemento antiincrustante e a súa alta selectividade para a lactosa, este traballo pioneiro demostra a aplicación das membranas de óxido de grafeno na industria alimentaria, especialmente na industria láctea. Este método mantén o gran potencial de eliminar o azucre das bebidas, ao tempo que conserva outros ingredientes, aumentando así o seu valor nutricional.
As altas propiedades antiincrustantes das solucións ricas en orgánicos (como o leite) convértenas tamén nunha opción ideal para outras aplicacións (como o tratamento de augas residuais e as aplicacións médicas). O grupo planea continuar explorando a aplicación da película de óxido de grafeno.
Este traballo baséase nos resultados de investigación previos do grupo, concretamente na creación de membranas de óxido de grafeno pulverizadas (“Rexeitamento eficaz de NaCl e colorantes de membranas híbridas en capas de óxido de grafeno/grafeno”) para a desalinización de auga de mar en nanotecnoloxía natural. A membrana mostra unha estabilidade química mellorada ao engadir unhas poucas capas de grafeno, ao tempo que exhibe un rendemento de filtración estable despois de cinco días de funcionamento. Ademais, o método de deposición por pulverización é moi prometedor en termos de escalabilidade.
Data de publicación: 20 de xullo de 2021
