ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, გრაფენის ოქსიდის მემბრანები ძირითადად გამოიყენება ზღვის წყლის გაუმარილებისა და საღებავების გამოყოფისთვის. თუმცა, მემბრანებს ფართო გამოყენების სფერო აქვთ, მაგალითად, კვების მრეწველობაში.
შინშუს უნივერსიტეტის გლობალური წყლის ინოვაციების ცენტრის კვლევითმა ჯგუფმა შეისწავლა გრაფენის ოქსიდის მემბრანების გამოყენება რძეში. ამ ტიპის მემბრანა, როგორც წესი, ქმნის მკვრივ ჭუჭყის ფენას (ნახშირბადი, „ლაქტოზას გარეშე რძის გრაფენის ოქსიდის მემბრანები“ პოლიმერულ მემბრანებზე).
დახურეთ გრაფენის ოქსიდის მემბრანა, რომელშიც ლაქტოზა და წყალია გაჟღენთილი; რძეში დატოვეთ ცხიმები, ცილები და მაკრომოლეკულები.
გრაფენის ოქსიდის მემბრანებს აქვთ ფოროვანი დაბინძურების ფენების წარმოქმნის უპირატესობა, ამიტომ მათი ფილტრაციის ეფექტურობა უკეთესად შენარჩუნდება, ვიდრე კომერციული პოლიმერული მემბრანების. გრაფენის ოქსიდის მემბრანის უნიკალური ქიმიური შემადგენლობა და ფენოვანი სტრუქტურა საშუალებას იძლევა გაძლიერდეს ლაქტოზისა და წყლის შეღწევა, ამავდროულად მოიგერიოს ცხიმი, ცილა და ზოგიერთი მინერალი. ამრიგად, რძის ტექსტურა, არომატი და კვებითი ღირებულება უკეთესად შენარჩუნდება კომერციულ პოლიმერულ ფირებთან შედარებით.
ფოროვანი დაბინძურების ფენისა და გრაფენის ოქსიდის მემბრანის უნიკალური ფენოვანი სტრუქტურის გამო, ლაქტოზის კონცენტრაცია და ლაქტოზის გამტარობის ნაკადი გაცილებით მაღალია, ვიდრე კომერციული ნანოფილტრაციის მემბრანების შემთხვევაში. გრაფენის ოქსიდის მემბრანად 1 მკმ ფორების ზომის საყრდენი მემბრანის გამოყენებით, შეუქცევადი დაბინძურება უმჯობესდება. ეს იწვევს ფოროვანი დაბინძურების ფენის წარმოქმნას, რაც რძის ფილტრაციის შემდეგ წყლის ნაკადის აღდგენის უფრო მაღალ მაჩვენებელს უზრუნველყოფს.
მისი შესანიშნავი დაბინძურების საწინააღმდეგო თვისებებისა და ლაქტოზის მიმართ მაღალი სელექციურობის ხაზგასმით, ეს პიონერული ნაშრომი აჩვენებს გრაფენის ოქსიდის მემბრანების გამოყენებას კვების მრეწველობაში, განსაკუთრებით რძის მრეწველობაში. ეს მეთოდი ინარჩუნებს სასმელებიდან შაქრის მოცილების დიდ პოტენციალს, სხვა ინგრედიენტების შენარჩუნებით, რითაც იზრდება მათი კვებითი ღირებულება.
ორგანული ნივთიერებებით მდიდარი ხსნარების (მაგალითად, რძის) მაღალი დაბინძურების საწინააღმდეგო თვისებები მას სხვა დანიშნულებითაც იდეალურ არჩევნად აქცევს (მაგალითად, ჩამდინარე წყლების გამწმენდი და სამედიცინო დანიშნულებისთვის). ჯგუფი გეგმავს გრაფენის ოქსიდის ფირის გამოყენების კვლევის გაგრძელებას.
ეს ნაშრომი ეფუძნება ჯგუფის წინა კვლევის შედეგებს, კერძოდ, შესხურებითი გრაფენის ოქსიდის მემბრანების შექმნას („ჰიბრიდული გრაფენის ოქსიდის/გრაფენის ფენოვანი მემბრანების NaCl და საღებავის ეფექტური უარყოფა“) ზღვის წყლის გამტკნარებისთვის ბუნებრივი ნანოტექნოლოგიის გამოყენებით. მემბრანა ავლენს გაუმჯობესებულ ქიმიურ სტაბილურობას გრაფენის რამდენიმე ფენის დამატებით, ხოლო ხუთდღიანი მუშაობის შემდეგ ავლენს სტაბილურ ფილტრაციის მაჩვენებელს. გარდა ამისა, შესხურებითი დეპონირების მეთოდი ძალიან პერსპექტიულია მასშტაბირების თვალსაზრისით.
მისი შესანიშნავი დაბინძურების საწინააღმდეგო თვისებებისა და ლაქტოზის მიმართ მაღალი სელექციურობის ხაზგასმით, ეს პიონერული ნაშრომი აჩვენებს გრაფენის ოქსიდის მემბრანების გამოყენებას კვების მრეწველობაში, განსაკუთრებით რძის მრეწველობაში. ეს მეთოდი ინარჩუნებს სასმელებიდან შაქრის მოცილების დიდ პოტენციალს, სხვა ინგრედიენტების შენარჩუნებით, რითაც იზრდება მათი კვებითი ღირებულება.
ორგანული ნივთიერებებით მდიდარი ხსნარების (მაგალითად, რძის) მაღალი დაბინძურების საწინააღმდეგო თვისებები მას სხვა დანიშნულებითაც იდეალურ არჩევნად აქცევს (მაგალითად, ჩამდინარე წყლების გამწმენდი და სამედიცინო დანიშნულებისთვის). ჯგუფი გეგმავს გრაფენის ოქსიდის ფირის გამოყენების კვლევის გაგრძელებას.
ეს ნაშრომი ეფუძნება ჯგუფის წინა კვლევის შედეგებს, კერძოდ, შესხურებითი გრაფენის ოქსიდის მემბრანების შექმნას („ჰიბრიდული გრაფენის ოქსიდის/გრაფენის ფენოვანი მემბრანების NaCl და საღებავის ეფექტური უარყოფა“) ზღვის წყლის გამტკნარებისთვის ბუნებრივი ნანოტექნოლოგიის გამოყენებით. მემბრანა ავლენს გაუმჯობესებულ ქიმიურ სტაბილურობას გრაფენის რამდენიმე ფენის დამატებით, ხოლო ხუთდღიანი მუშაობის შემდეგ ავლენს სტაბილურ ფილტრაციის მაჩვენებელს. გარდა ამისა, შესხურებითი დეპონირების მეთოდი ძალიან პერსპექტიულია მასშტაბირების თვალსაზრისით.
გამოქვეყნების დრო: 20 ივლისი-2021
