上海騰拔質構儀助力長安大學發表可控水釋放凝膠珠的國際期刊論文

近日，上海騰拔Universal TA質構儀助力長安大學研究人員在國際期刊《RSC Advances》（Q2，IF：3.9）發表了題為"Fabrication of detonation nanodiamond@sodium alginate hydrogel beads and their performance in sunlight-triggered water release"的研究論文。

農業用水占全球總用水的70%左右，提升農業用水效率是應對水短缺的一個重要方法。在該研究中，研究人員利用離子凝膠技術來制備由海藻酸鈉(SA)基質和爆轟納米金剛石(DND)組成的陽光響應水凝膠珠。通過傅里葉變換紅外光譜和X射線衍射來探究DND和SA基質之間的相互作用。紫外-可見光漫反射光譜證實DND能夠吸收紫外、可見光甚至近紅外區域中的太陽能。分散在水凝膠基質中的DND能夠吸收陽光產生熱，增加基質的溫度，導致水從彈性球中緩慢釋放。另外，研究人員系統研究了DND含量和pH的影響來評估其水吸收性。DND@SA水凝膠球在蒸餾水中的溶脹動力學非常符合準二級動力學模型。水釋放-再膨脹六個連續循環表明其容易再生和再利用。新型環境友好水凝膠珠應該被用于通過光暴露的水按需、順序和長期釋放。

在該研究中，研究人員利用Universal TA質構儀來測定水凝膠珠的硬度。如下圖所示，隨著DND含量的增加，水凝膠珠的硬度逐漸增大。

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Fabrication of detonation nanodiamond@sodium alginate hydrogel beads and their performance in sunlight-triggered water release