지난 몇 년 동안 그래핀 산화물 멤브레인은 주로 해수 담수화와 염료 분리에 사용되어 왔습니다. 하지만 멤브레인은 식품 산업을 비롯한 다양한 분야에 응용될 수 있습니다.
신슈대학교 글로벌 수생 혁신 센터 연구팀은 우유에 그래핀 산화물 막을 적용하는 방법을 연구했습니다. 이러한 막은 일반적으로 두꺼운 먼지층(탄소, 고분자 막에 "유당 없는 우유용 그래핀 산화물 막" 참조)을 형성합니다.
락토오스와 물이 투과되는 그래핀 산화물 막을 닫아 우유에 있는 지방, 단백질, 거대 분자를 그대로 남겨둡니다.
그래핀 산화물 멤브레인은 다공성 오염층을 형성하여 상용 폴리머 멤브레인보다 여과 성능을 더 잘 유지할 수 있다는 장점이 있습니다. 그래핀 산화물 멤브레인의 독특한 화학적 특성과 층상 구조는 유당과 물의 투과율을 높이는 동시에 지방, 단백질 및 일부 미네랄을 차단합니다. 따라서 상용 폴리머 필름에 비해 우유의 질감, 풍미, 영양가를 더 잘 보존할 수 있습니다.
다공성 파울링층과 그래핀 산화물 막의 독특한 층상 구조 덕분에 유당 농도와 유당 투과 플럭스가 상용 나노여과 막보다 훨씬 높습니다. 그래핀 산화물 막으로 기공 크기가 1μm인 지지막을 사용함으로써 비가역적 오염이 개선됩니다. 이는 다공성 파울링층을 형성하여 우유 여과 후 물 플럭스의 회수율을 높입니다.
탁월한 오염 방지 성능과 유당에 대한 높은 선택성을 강조하는 이 선구적인 연구는 식품 산업, 특히 유제품 산업에서 그래핀 산화물 막의 적용 가능성을 보여줍니다. 이 방법은 음료에서 당분을 제거하는 동시에 다른 성분은 그대로 유지하여 영양가를 높이는 뛰어난 잠재력을 가지고 있습니다.
유기물이 풍부한 용액(예: 우유)의 높은 오염 방지 특성은 폐수 처리 및 의료 분야와 같은 다른 응용 분야에도 이상적인 선택입니다. 연구팀은 그래핀 산화물 필름의 응용 분야를 지속적으로 연구할 계획입니다.
본 연구는 본 연구팀의 기존 연구 결과, 즉 천연 나노기술을 이용한 해수 담수화를 위한 분무 그래핀 산화물 막("하이브리드 그래핀 산화물/그래핀 적층 막의 효과적인 NaCl 및 염료 제거")을 기반으로 합니다. 이 막은 그래핀 층을 몇 겹만 첨가하여 화학적 안정성을 향상시켰으며, 5일 운전 후에도 안정적인 여과 성능을 보였습니다. 또한, 분무 증착 방식은 확장성 측면에서 매우 유망합니다.
탁월한 오염 방지 성능과 유당에 대한 높은 선택성을 강조하는 이 선구적인 연구는 식품 산업, 특히 유제품 산업에서 그래핀 산화물 막의 적용 가능성을 보여줍니다. 이 방법은 음료에서 당분을 제거하는 동시에 다른 성분은 그대로 유지하여 영양가를 높이는 뛰어난 잠재력을 가지고 있습니다.
유기물이 풍부한 용액(예: 우유)의 높은 오염 방지 특성은 폐수 처리 및 의료 분야와 같은 다른 응용 분야에도 이상적인 선택입니다. 연구팀은 그래핀 산화물 필름의 응용 분야를 지속적으로 연구할 계획입니다.
본 연구는 본 연구팀의 기존 연구 결과, 즉 천연 나노기술을 이용한 해수 담수화를 위한 분무 그래핀 산화물 막("하이브리드 그래핀 산화물/그래핀 적층 막의 효과적인 NaCl 및 염료 제거")을 기반으로 합니다. 이 막은 그래핀 층을 몇 겹만 첨가하여 화학적 안정성을 향상시켰으며, 5일 운전 후에도 안정적인 여과 성능을 보였습니다. 또한, 분무 증착 방식은 확장성 측면에서 매우 유망합니다.
게시 시간: 2021년 7월 20일
