编辑推荐：
砖茶中氟含量过高威胁健康，需高效除氟且保茶品质的吸附剂。研究人员开发 CMC-Al/HAP 气凝胶珠，其氟吸附容量达 23.51±0.46 mg/g，可降低砖茶浸液氟含量且不影响色、儿茶素和香气，为茶行业除氟提供新方案。
茶作为全球广受欢迎的饮品，其健康益处备受认可，然而砖茶等特殊茶类中氟含量过高却暗藏隐患。茶树成熟叶片会从土壤和空气中吸附氟并过度积累，虽自身无毒性症状，却让砖茶氟含量可达 600 mg/kg。人体摄入过量氟会引发氟中毒，导致关节炎、骨质疏松等难以治愈的疾病，因此有效控制和去除茶中的氟成为保障消费者安全的迫切需求。目前吸附法因操作简单、高效经济等优势成为氟治理的重要手段，但茶成分复杂，现有方法难以在除氟的同时保全茶中活性化合物和挥发物。在此背景下，四川大学等机构的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Carbohydrate Polymers》上，为茶行业除氟提供了新的解决思路。
研究人员主要采用的关键技术方法包括材料制备与表征、吸附性能测试和成分分析。在材料制备上，通过绿色简便的工艺将羟基磷灰石 (HAP) 整合到由氯化铝交联的羧甲基纤维素 (CMC) 球体中，制成 CMC-Al/HAP 气凝胶珠；利用多种表征手段分析吸附前后材料结构变化；通过改变吸附参数、研究动力学和等温线等评估吸附性能；采用相关检测方法测定茶浸液中儿茶素、香气等成分，确保除氟不影响茶品质。
材料制备与吸附性能研究
研究人员将 CMC 和 HAP 溶于水形成粘性溶液，利用 CMC 的羧基和羟基与 HAP 中的 Ca2?通过静电作用形成物理交联网络，再将 CMC/HAP 基质挤入 Al3?溶液，Al3?与 CMC 的羧基交联形成化学交联网络，最终制得具有高孔隙率和丰富活性位点的 CMC-Al/HAP 气凝胶珠。该气凝胶珠展现出卓越的氟吸附能力，吸附容量达 23.51±0.46 mg/g。
吸附行为探究
对吸附参数、动力学、等温线、共存阴离子及回收潜力的研究表明，吸附动力学符合准二级动力学模型和 Dubinin-Radushkevich 模型，Langmuir 等温线能较好拟合吸附数据，说明吸附过程主要为单分子层化学吸附。共存阴离子研究显示，该气凝胶珠对氟离子具有较高的选择性，在常见阴离子存在下仍能保持较好的吸附性能。此外，气凝胶珠具有良好的回收潜力，经过多次循环使用后，吸附性能无明显下降。
吸附机制分析
通过对吸附前后材料的表征研究发现，吸附机制主要涉及离子交换和静电相互作用。HAP 晶格中的羟基与氟离子发生离子交换，同时 CMC-Al 网络表面的电荷与氟离子产生静电吸引，共同促进了氟离子的高效吸附。
砖茶浸液除氟效果
将 CMC-Al/HAP 气凝胶珠应用于砖茶浸液除氟实验，结果表明其能有效降低浸液中的氟含量，且不会对茶的颜色、儿茶素（如 (+)- 儿茶素 (C)、(?)- 表没食子儿茶素 (EGC) 等）和香气等品质指标产生显著影响，证实了该材料在实际应用中的可行性。
研究结论表明，CMC-Al/HAP 气凝胶珠通过绿色工艺制备，兼具高吸附容量、选择性和可回收性，能在不影响砖茶品质的前提下高效除氟，为茶行业的氟污染治理提供了一种安全、有效的新策略。该研究不仅拓展了 HAP 基复合材料在食品工业中的应用，也为其他复杂体系中的氟去除提供了重要参考，对保障食品安全和消费者健康具有重要意义。
