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尿毒症是一种严重威胁患者生命的疾病,当肾功能衰竭时,体液内尿素和脲酸的积聚是尿毒症的主要特征之一。通过血液净化可有效地清除机体内积累的脲酸和尿素,可很大程度上缓解病患者的中毒症状。继血液透析之后,血液灌流技术是新发展起来的一种临床血液净化技术,该技术的核心是拥有高效、大容量、具有良好血液相容性的吸附材料。本课题主要内容是制备针对脲酸与尿素的新型医用吸附材料,并探讨其对脲酸和尿素的吸附特性与吸附机理。通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的偶联,将功能大分子聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝在硅胶微粒表面,制得了对脲酸有强吸附性能的复合型医用吸附材料 PEI/SiO2,较深入地研究了吸附性能与吸附机理。静态吸附实验结果表明,凭借强烈的氢键相互作用,硅胶表面的聚胺大分子 PEI 对脲酸的互变异构体三羟基嘌呤具有很强的吸附能力,等温吸附满足 Freundlich 吸附方程,饱和吸附量可达 84.9 mg/g。介质的 pH 值对吸附作用有很大的影响,在中性溶液中(pH=6~7),复合吸附材料 PEI/SiO2凭借强的氢键相互作用并有静电相互作用的协同对脲酸具有强吸附能力;而在酸性溶液中,PEI 分子链上的 N原子 70 %是质子化的,故 PEI/SiO2表面的 PEI 与嘌呤之间的氢键相互作用很弱,PEI/SiO2对脲酸的吸附能力较弱;在碱性溶液中 PEI/SiO2与脲酸之间的作用力以 PEI 与对嘌呤负氧离子的静电相互作用为主,但由于在碱性溶液中,PEI 链上的 N 原子质子化度大大减小,故静电相互作用较弱,导致 PEI/SiO2对脲酸的吸附量也较小;温度对吸附性能也有影响,升高温度吸附量增大。虽然本研究的吸附体系中,吸附类型以物理吸附为主,但也伴随着 Schiff 反应导致的化学吸附,该化学吸附是一吸热过程,故吸附量随温度升高而增加。本研究通过聚苯乙烯傅-克烷基化反应(Friedel-Crafts alkylation)将聚苯乙烯转化为氯甲基化的聚苯乙烯,然后通过Sommelet反应,制成带有醛基的聚苯乙烯树脂即聚乙烯基苯甲醛,较深入地考察其对尿素的吸附特性。研究结果表明:聚乙烯基苯甲醛通过Schiff碱反应对尿素可产生强的化学吸附,吸附量达64.49 mg/g,该化学吸附同样为吸