上海騰拔質構儀助力吉林大學國家杰青團隊發表關于微球的高水平論文

近日，吉林大學化學學院國家杰青楊柏教授團隊在國際期刊《Carbohydrate Polymers》（中科院一區，IF：12.5）發表了題為“Tunable-pore cellulose microsphere adsorbents for column adsorptionof dyes"的研究性論文，在該論文中，研究人員利用上海騰拔TBUTA-23質構儀用于測定微球的機械強度。

纖維素微球的孔結構對其吸附性能至關重要，但目前仍難以通過簡單且經濟高效的方法實現孔徑及其分布的調控。本研究中，我們通過調整纖維素溶液中乙二醇二乙酸酯與正辛醇的體積比，采用一種簡便且可規模化的方法，制備出了孔徑可在微米級至納米級范圍內調節的纖維素微球。研究結果表明，纖維素微球的平均孔徑可調控在 4.58 μm 至 108.43 nm 之間，而孔徑中值則可調控在 1.63 μm 至 7.69 nm 范圍內。該纖維素微球對亞甲基藍染料的靜態和動態吸附均表現出良好性能，其最大吸附容量可達 20.6 mg/g。通過 Langmuir 等溫線模型擬合發現，該吸附過程符合單分子層吸附機制。值得注意的是，纖維素微球的抗壓強度可與吸附樹脂相媲美，其最大壓應力范圍為 5.25 至 52.1 MPa，這一特性使其能夠用于填充吸附柱。在柱吸附實驗中，該材料對亞甲基藍的去除率達到了 94.1%。綜上所述，纖維素微球具有孔徑可調、力學性能優良及吸附性能良好的特點，這將推動其在環境修復領域的實際應用進程。

對微球的力學強度進行了表征，結果如圖 3I 和圖 S3 所示。隨著酯類物質比例的增加，可觀察到微球的力學強度逐漸增強。從 CM-1 到 CM-6，微球的最大壓應力值分別記錄為 5.25±0.75 MPa、6.11±0.70 MPa、6.85±1.18 MPa、7.41±1.03 MPa、33.53±4.41 MPa 和 52.1±0.58 MPa。重要的是，即便其zuidi強度值也可與吸附樹脂的強度相媲美，這表明通過該方法制備的纖維素微球（CMs）非常適合用作吸附材料。

參考文獻：Guancheng Liu, et al. Tunable-pore cellulose microsphere adsorbents for column adsorptionof dyes. Carbohydrate Polymers, 2025