上海騰拔質(zhì)構(gòu)儀助力吉林大學(xué)國(guó)家杰青團(tuán)隊(duì)發(fā)表關(guān)于微球的高水平論文

近日，吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院國(guó)家杰青楊柏教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際期刊《Carbohydrate Polymers》（中科院一區(qū)，IF：12.5）發(fā)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(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)定微球的機(jī)械強(qiáng)度。

纖維素微球的孔結(jié)構(gòu)對(duì)其吸附性能至關(guān)重要，但目前仍難以通過(guò)簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)高效的方法實(shí)現(xiàn)孔徑及其分布的調(diào)控。本研究中，我們通過(guò)調(diào)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(jiǎn)便且可規(guī)模化的方法，制備出了孔徑可在微米級(jí)至納米級(jí)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的纖維素微球。研究結(jié)果表明，纖維素微球的平均孔徑可調(diào)控在 4.58 μm 至 108.43 nm 之間，而孔徑中值則可調(diào)控在 1.63 μm 至 7.69 nm 范圍內(nèi)。該纖維素微球?qū)喖谆{(lán)染料的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附均表現(xiàn)出良好性能，其最大吸附容量可達(dá) 20.6 mg/g。通過(guò) Langmuir 等溫線模型擬合發(fā)現(xiàn)，該吸附過(guò)程符合單分子層吸附機(jī)制。值得注意的是，纖維素微球的抗壓強(qiáng)度可與吸附樹(shù)脂相媲美，其最大壓應(yīng)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(shí)驗(yàn)中，該材料對(duì)亞甲基藍(lán)的去除率達(dá)到了 94.1%。綜上所述，纖維素微球具有孔徑可調(diào)、力學(xué)性能優(yōu)良及吸附性能良好的特點(diǎn)，這將推動(dòng)其在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)程。

對(duì)微球的力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行了表征，結(jié)果如圖 3I 和圖 S3 所示。隨著酯類物質(zhì)比例的增加，可觀察到微球的力學(xué)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。從 CM-1 到 CM-6，微球的最大壓應(yīng)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(qiáng)度值也可與吸附樹(shù)脂的強(qiáng)度相媲美，這表明通過(guò)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(xiàn)：Guancheng Liu, et al. Tunable-pore cellulose microsphere adsorbents for column adsorptionof dyes. Carbohydrate Polymers, 2025