一种具有血液相容性的多孔球形炭吸附材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了属于材料制备技术领域的一种具有血液相容性的多孔球形炭吸附材料，所述多孔球形炭吸附材料为复合炭球；所述复合炭球由单层或多层的空心炭微球在粘结剂的作用下自组装而成；多级孔结构如下：一级为复合炭球表面通往内部的微米级辐射状孔通道，二级为复合炭球内部连接各大孔通道之间的亚微米级孔结构，一级和二级孔结构的孔壁均由空心炭微球和粘结剂复合而成，三级为组成复合炭球的空心炭微球自身的纳米级孔结构。本申请所述的多孔球形炭吸附材料对各类吸附物质均有良好的吸附性能，尤其对中、大分子毒素具有独特优异的吸附性能，同时其具备良好的血液相容性，在血液净化领域、水处理等吸附领域有良好的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种具有血液相容性的多孔球形炭吸附材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料制备
，尤其涉及一种具有血液相容性的多孔球形炭吸附材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]血液灌流是指将患者的血液通过特定设备引到体外，在体外循环系统中，借助血液灌流器中的吸附剂清除血液内各种患者无法代谢的毒素，尤其是血液透析无法清除的中、大分子毒素，这在尿毒症、急性中毒和免疫系统疾病的治疗中都起着不可替代的重要作用。目前在国内市场上主要是以活性炭为代表的血液灌流吸附剂，虽然具有较高的比表面积，但以2nm以下的微孔为主，对500Da
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100000Da分子量的中、大分子毒素几乎不吸附或吸附能力极低，因此急需针对中、大分子毒素设计出孔结构相匹配的吸附剂，且需具有良好的血液相容性。
[0003]空心炭微球具有发达的孔结构，还具有良好的化学稳定性和热稳定性,有很多种制备方法，其中模板法是目前广泛被使用的，但现有合成过程中仍存在着一些不足：如模板制备过程繁琐，且分散不均匀；需要分多步精准添加表面活性剂、扩孔剂等；且制备出的空心炭微球多为球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有血液相容性的多孔球形炭吸附材料，其特征在于，所述多孔球形炭吸附材料为复合炭球；所述复合炭球由单层或多层的空心炭微球在粘结剂的作用下自组装而成；所述多孔球形炭吸附材料的多级孔结构为：一级为复合炭球表面通往内部的微米级辐射状孔通道，二级为复合炭球内部连接各大孔通道之间的亚微米级孔结构，一级和二级孔结构的孔壁均由空心炭微球和粘结剂复合而成，三级为组成复合炭球的空心炭微球自身的纳米级孔结构。2.根据权利要求1所述多孔球形炭吸附材料，其特征在于，所述多孔球形炭吸附材料的复合炭球的比表面积为10m2/g
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500m2/g，中孔孔容为0.01cm3/g～5.0cm3/g；所述复合炭球的粒径为100μm～10mm。3.一种权利要求1或2所述具有血液相容性的多孔球形炭吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将硅源前驱体和碳源前驱体混合，充分反应后分离，制得炭/硅复合微球；2)炭/硅复合微球经炭化、刻蚀，得到空心炭微球；3)配制含有粘结剂的空心炭微球悬浮液；4)将空心炭微球悬浮液滴入低温凝固浴中，得到空心炭微球在液滴中自组装形成的复合冰球；5)将复合冰球进行冷冻干燥后二次炭化得到所述多孔球形炭吸附材料。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤1)中硅源前驱体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯和甲基三乙氧基硅烷中的任意一种，或以任意比例搭配的几种组合；所述碳源前驱体为树脂单体和甲醛的混合物；所述树脂单体选自苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、间苯三酚中的至少一种，或以任意比例搭配的两种或更多种；所述树脂单体和甲醛的摩尔比为1:1～1:5；所述硅源前驱体和碳源前驱体的质量比为1:2～50:1。5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤1)中硅源前驱体和碳源前驱体混合过程的间隔时间不同；包括碳源前驱体与硅源前驱体同时添加或在硅源前驱体添加后的6h内任意时刻添加。6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤1)的总体反应时间为12h～36h，反应温度为0℃～70℃，搅拌速率为350rpm～1500rpm；所述步骤2)中，炭化气氛为惰性气氛，所述惰性气氛主要为氩气或氮气；所述炭化温度为600
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900℃；炭化时间为3
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【专利技术属性】
技术研发人员：巩前明，李愉珧，杜锴，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：