上海腾拔质构仪助力吉林大学国家杰青团队发表关于微球的高水平论文

近日，吉林大学化学学院国家杰青杨柏教授团队在国际期刊《Carbohydrate Polymers》（中科院一区，IF：12.5）发表了题为“Tunable-pore cellulose microsphere adsorbents for column adsorptionof dyes"的研究性论文，在该论文中，研究人员利用上海腾拔TBUTA-23质构仪用于测定微球的机械强度。

纤维素微球的孔结构对其吸附性能至关重要，但目前仍难以通过简单且经济高效的方法实现孔径及其分布的调控。本研究中，我们通过调整纤维素溶液中乙二醇二乙酸酯与正辛醇的体积比，采用一种简便且可规模化的方法，制备出了孔径可在微米级至纳米级范围内调节的纤维素微球。研究结果表明，纤维素微球的平均孔径可调控在 4.58 μm 至 108.43 nm 之间，而孔径中值则可调控在 1.63 μm 至 7.69 nm 范围内。该纤维素微球对亚甲基蓝染料的静态和动态吸附均表现出良好性能，其最大吸附容量可达 20.6 mg/g。通过 Langmuir 等温线模型拟合发现，该吸附过程符合单分子层吸附机制。值得注意的是，纤维素微球的抗压强度可与吸附树脂相媲美，其最大压应力范围为 5.25 至 52.1 MPa，这一特性使其能够用于填充吸附柱。在柱吸附实验中，该材料对亚甲基蓝的去除率达到了 94.1%。综上所述，纤维素微球具有孔径可调、力学性能优良及吸附性能良好的特点，这将推动其在环境修复领域的实际应用进程。

对微球的力学强度进行了表征，结果如图 3I 和图 S3 所示。随着酯类物质比例的增加，可观察到微球的力学强度逐渐增强。从 CM-1 到 CM-6，微球的最大压应力值分别记录为 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强度值也可与吸附树脂的强度相媲美，这表明通过该方法制备的纤维素微球（CMs）非常适合用作吸附材料。

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