Son birkaç yıldır grafen oksit membranlar ağırlıklı olarak deniz suyu arıtma ve boya ayrıştırma işlemlerinde kullanılmaktadır. Bununla birlikte, membranların gıda endüstrisi gibi geniş bir uygulama yelpazesi de bulunmaktadır.
Shinshu Üniversitesi Küresel Su Ürünleri İnovasyon Merkezi'nden bir araştırma ekibi, grafen oksit membranların sütte uygulanmasını inceledi. Bu tür membranlar genellikle yoğun bir kir tabakası oluşturur (karbon, "Laktozsuz süt için grafen oksit membranlar" polimer membranlar üzerinde).
Laktoz ve suyun geçirgen olduğu grafen oksit zarını kapatın; yağları, proteinleri ve makromolekülleri sütte bırakın.
Grafen oksit membranlar, gözenekli kirlenme tabakaları oluşturma avantajına sahiptir, bu nedenle filtrasyon performansları ticari polimer membranlara göre daha iyi korunabilir. Grafen oksit membranın benzersiz kimyası ve katmanlı yapısı, laktoz ve suyun geçişini artırırken, yağ, protein ve bazı mineralleri itmeye olanak tanır. Bu nedenle, sütün dokusu, tadı ve besin değeri, ticari polimer filmlere kıyasla daha iyi korunabilir.
Gözenekli kirlenme tabakasının ve grafen oksit membranın benzersiz katmanlı yapısı sayesinde, laktoz konsantrasyonu ve laktoz geçirgenlik akışı, ticari nanofiltrasyon membranlarına göre çok daha yüksektir. 1 μm gözenek boyutuna sahip bir destek membranı olan grafen oksit membran kullanılarak, geri dönüşümsüz kirlenme iyileştirilir. Bu, gözenekli bir kirlenme tabakasının oluşmasına yol açarak, sütün filtrelenmesinden sonra su akışının daha yüksek bir geri kazanım oranını sağlar.
Üstün kirlenme önleyici performansı ve laktoza karşı yüksek seçiciliğini vurgulayan bu öncü çalışma, grafen oksit membranların gıda endüstrisinde, özellikle de süt ürünleri endüstrisinde uygulanabilirliğini göstermektedir. Bu yöntem, içeceklerden şekeri uzaklaştırırken diğer bileşenleri koruyarak besin değerlerini artırma potansiyelini de korumaktadır.
Organik madde açısından zengin çözeltilerin (örneğin sütün) yüksek kirlenme önleyici özellikleri, onu diğer uygulamalar (örneğin atık su arıtımı ve tıbbi uygulamalar) için de ideal bir seçim haline getiriyor. Grup, grafen oksit filminin uygulamalarını araştırmaya devam etmeyi planlıyor.
Bu çalışma, grubun daha önceki araştırma sonuçlarına, yani doğal nanoteknolojide deniz suyu tuzdan arındırma için püskürtme grafen oksit membranların ("Hibrit grafen oksit/grafen katmanlı membranların etkili NaCl ve boya reddi") oluşturulmasına dayanmaktadır. Membran, birkaç grafen katmanı eklenmesiyle kimyasal kararlılığını artırırken, beş günlük çalışma sonrasında istikrarlı filtrasyon performansı sergilemektedir. Ayrıca, püskürtme biriktirme yöntemi ölçeklenebilirlik açısından oldukça umut vericidir.
Üstün kirlenme önleyici performansı ve laktoza karşı yüksek seçiciliğini vurgulayan bu öncü çalışma, grafen oksit membranların gıda endüstrisinde, özellikle de süt ürünleri endüstrisinde uygulanabilirliğini göstermektedir. Bu yöntem, içeceklerden şekeri uzaklaştırırken diğer bileşenleri koruyarak besin değerlerini artırma potansiyelini de korumaktadır.
Organik madde açısından zengin çözeltilerin (örneğin sütün) yüksek kirlenme önleyici özellikleri, onu diğer uygulamalar (örneğin atık su arıtımı ve tıbbi uygulamalar) için de ideal bir seçim haline getiriyor. Grup, grafen oksit filminin uygulamalarını araştırmaya devam etmeyi planlıyor.
Bu çalışma, grubun daha önceki araştırma sonuçlarına, yani doğal nanoteknolojide deniz suyu tuzdan arındırma için püskürtme grafen oksit membranların ("Hibrit grafen oksit/grafen katmanlı membranların etkili NaCl ve boya reddi") oluşturulmasına dayanmaktadır. Membran, birkaç grafen katmanı eklenmesiyle kimyasal kararlılığını artırırken, beş günlük çalışma sonrasında istikrarlı filtrasyon performansı sergilemektedir. Ayrıca, püskürtme biriktirme yöntemi ölçeklenebilirlik açısından oldukça umut vericidir.
Yayın tarihi: 20 Temmuz 2021
