지난 몇 년간 그래핀 산화물 멤브레인은 주로 해수 담수화 및 염료 분리에 사용되어 왔습니다. 그러나 이러한 멤브레인은 식품 산업과 같은 다양한 분야에 응용될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
신슈대학교 글로벌 수산혁신센터의 연구팀은 산화그래핀 멤브레인을 우유에 적용하는 연구를 진행했습니다. 이러한 종류의 멤브레인은 일반적으로 고분자 멤브레인 위에 탄소로 이루어진 조밀한 오염층을 형성합니다("유당 없는 우유용 산화그래핀 멤브레인" 참조).
유당과 물이 스며든 산화그래핀 막을 닫고, 지방, 단백질 및 고분자 물질은 우유에 남겨둡니다.
그래핀 산화물 막은 다공성 파울링 층을 형성하는 장점이 있어 상용 고분자 막보다 여과 성능을 더 잘 유지할 수 있습니다. 그래핀 산화물 막의 독특한 화학적 성질과 층상 구조는 유당과 물은 투과시키는 반면 지방, 단백질 및 일부 미네랄은 차단합니다. 따라서 상용 고분자 필름에 비해 우유의 질감, 맛, 영양가를 더 잘 보존할 수 있습니다.
다공성 파울링층과 산화 그래핀 막의 독특한 층상 구조 덕분에 유당 농도 및 유당 투과 유량이 상용 나노여과막보다 훨씬 높습니다. 산화 그래핀 막으로 1μm 기공 크기의 지지막을 사용함으로써 비가역적 오염이 개선됩니다. 이는 다공성 파울링층 형성을 유도하여 우유 여과 후 물 투과량 회수율을 높입니다.
탁월한 오염 방지 성능과 높은 유당 선택성을 강조하는 이 선구적인 연구는 산화 그래핀 멤브레인을 식품 산업, 특히 유제품 산업에 적용할 수 있음을 보여줍니다. 이 방법은 음료에서 당분을 제거하는 동시에 다른 성분은 보존하여 영양가를 높일 수 있는 큰 잠재력을 지니고 있습니다.
유기물이 풍부한 용액(예: 우유)의 뛰어난 오염 방지 특성 덕분에 그래핀 산화물 박막은 폐수 처리 및 의료 분야 등 다른 응용 분야에도 이상적인 선택이 될 수 있습니다. 연구팀은 앞으로도 그래핀 산화물 박막의 응용 분야를 지속적으로 연구할 계획입니다.
본 연구는 자연 나노기술을 활용한 해수 담수화를 위한 분무 증착법으로 제조한 산화그래핀 막("하이브리드 산화그래핀/그래핀 적층 막의 효과적인 NaCl 및 염료 제거")에 대한 연구 결과를 바탕으로 합니다. 이 막은 그래핀 층을 소량 첨가함으로써 화학적 안정성이 향상되었으며, 5일간의 운전 후에도 안정적인 여과 성능을 보였습니다. 또한, 분무 증착법은 확장성 측면에서 매우 유망합니다.
탁월한 오염 방지 성능과 높은 유당 선택성을 강조하는 이 선구적인 연구는 산화 그래핀 멤브레인을 식품 산업, 특히 유제품 산업에 적용할 수 있음을 보여줍니다. 이 방법은 음료에서 당분을 제거하는 동시에 다른 성분은 보존하여 영양가를 높일 수 있는 큰 잠재력을 지니고 있습니다.
유기물이 풍부한 용액(예: 우유)의 뛰어난 오염 방지 특성 덕분에 그래핀 산화물 박막은 폐수 처리 및 의료 분야 등 다른 응용 분야에도 이상적인 선택이 될 수 있습니다. 연구팀은 앞으로도 그래핀 산화물 박막의 응용 분야를 지속적으로 연구할 계획입니다.
본 연구는 자연 나노기술을 활용한 해수 담수화를 위한 분무 증착법으로 제조한 산화그래핀 막("하이브리드 산화그래핀/그래핀 적층 막의 효과적인 NaCl 및 염료 제거")에 대한 연구 결과를 바탕으로 합니다. 이 막은 그래핀 층을 소량 첨가함으로써 화학적 안정성이 향상되었으며, 5일간의 운전 후에도 안정적인 여과 성능을 보였습니다. 또한, 분무 증착법은 확장성 측면에서 매우 유망합니다.
게시 시간: 2021년 7월 20일
