摘要
稻壳（RH）是一种可再生的硅质木质纤维素废弃物，为生物医学应用中碳基材料的制备提供了独特的、更绿色且毒性更低的替代品，可替代传统合成聚合物前驱体。本研究考察了以蜂窝状碳单块体形式制备的稻壳木质素基活性炭的孔隙结构，并评估了其作为血液净化用血液吸附剂在严重疾病（如肾衰竭和脓毒症）患者治疗中的潜在应用。为确定其临床应用适用性，采用标准ISO指南对单块体的血液相容性和细胞毒性进行了研究。结果表明，单块体未引起细胞活力变化或细胞裂解。通过低温氮气吸附（LTNA）研究、压汞法孔隙度数据（MIP）、SEM/EDS分析及FT-IR光谱，确定了初始单块体-C、N掺杂和P掺杂纳米结构碳蜂窝单块体的高微/介孔性及表面化学特性。以三维（3D）碳基质形式开发的微-介孔活性炭基过滤/吸附原型器件，经离子交换氨基和磷酸基团官能化并以聚烯烃热缩套管封装，在流动模型系统中具备去除蛋白结合型尿毒症毒素（PBUTs）（如PCS和IS）及炎症细胞因子（IL-6和IL-8）的能力。由单块体-C衍生而来的氨氧化单块体-N具有最高的去除效率（PCS为40.05%，IL-6为28.4%）。相比之下，磷酸化单块体-P表现出最高的去除效率（IS为54.62%，IL-8为54.4%），而单块体-C对这些吸附物的去除效率最低。这些结果与LTNA和MIP研究结果不相关，表明表面化学官能团与溶质之间的相互作用在吸附机制中起着关键作用。已提出了由含有表面N和P官能团的改性单块体对PBUTs和炎症细胞因子的离子交换机制及化学吸附作用。
