[发明专利]一种新型橡胶籽壳基复合材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开一种新型橡胶籽壳基复合材料的制备方法及应用，橡胶籽壳粉碎并与KOH混合后在氮气气氛中进行程序升温‑保温热处理；将MXene、氧化石墨烯、助剂、偶联剂及水混合制得分散液；将橡胶籽壳材料浸入分散液中，搅拌反应，过滤、清洗、晾干后，利用热固法通过偶联剂作用将MXene‑氧化石墨烯固载于橡胶籽壳表面，得到新型橡胶籽壳基复合材料；将制备得到的复合材料作为清除剂应用于毒素肌酐和尿酸的清除，复合材料对肌酐和尿酸的清除分别高达431mg/g和504mg/g，是一种性能优异的肌酐尿酸清除剂。

技术领域

本发明涉及制药领域，尤其涉及一种新型橡胶籽壳基复合材料的制备方法及应用。

背景技术

肌酐属含氮的有机非蛋白类化合物，是生物体肌肉组织中储能物质肌酸的代谢终产物；尿酸是人体内嘌呤核苷酸分解代谢过程的最终产物，正常人体内肌酐、尿酸生成量较稳定。肾病患者因肾功能低下或衰竭，在血液中会有大量包括肌酐、尿酸在内的毒性成分的积累，过量的肌酐、尿酸不但会引起患者的一系列中毒症状，而且还会进一步加速肾衰进程。

对于慢性肾衰患者，血液透析，高昂的医疗费用是难以承受的采用口服吸附剂或者血液灌流技术吸附肌配，近年来在临床治疗中已开始受到关注。口服吸附剂如活性炭清除剂对毒性物质不仅具有高的亲和吸附性能，而且具有生物与血液相容性。因此，面对日益增多的肾病患者，设计与制备一种具有较好的肌酐及尿酸清除材料，对治疗肾病从而延长病患者生命具有重大的意义。

橡胶树，别名三叶橡胶，为大戟科植物，原产巴西，典型的热带雨林植物，属于多年生热带树木。天然橡胶树在东南亚地区的栽种面积占世界的90％，主要出产天然橡胶，除橡胶这一主要经济产物外，橡胶树每一年每公顷还生产大概0.8-1.2t橡胶籽，我国可以结果(3龄以上) 的橡胶树接近100万亩，每年可以产出橡胶籽30-45kg/667m²。当前，除了少量用于育种和零星初加工获得橡胶籽油外，橡胶籽90％以上腐烂在地里，造成资源浪费巨大。

橡胶籽壳的主要成分是纤维素、半纤维素及木质素，它质地坚硬，灰分含量较低，挥发分含量较高，是生产芳环化材料的优质前驱体。氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，MXene由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成，它们在常态下均以一种团聚疏松微米粉末形态存在，其表面具有众多的环氧基、羟基和羧基，具有较强的清除能力，可清除大量的有机物、重金属离子等微污染物，但是粉末状的氧化石墨烯和MXene在人体毒素清除应用中无法做到产品化，不能得到有效使用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种MXene-氧化石墨烯改性橡胶籽壳基复合材料的制备方法及其应用，将MXene和氧化石墨烯粉体材料与偶联剂进行预分散制成水体分散液，通过搅拌加热的方式，将MXene-氧化石墨烯负载于橡胶籽壳表面，在加热的条件下，通过偶联剂作用将MXene和氧化石墨烯固载于橡胶籽壳表面，得到复合材料。

本发明通过下述技术方案实现：

一种新型橡胶籽壳基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备表面芳环化的橡胶籽壳材料：将橡胶籽壳粉碎至20-200目，与KOH混合后在氮气气氛中进行程序升温-保温热处理；

(2)制备MXene-氧化石墨烯的水体分散液：将MXene、氧化石墨烯、助剂、偶联剂及水混合制得分散液；

(3)制备MXene-氧化石墨烯改性橡胶籽壳：将步骤(1)处理后的橡胶籽壳材料浸入步骤(2)的分散液中，30-300℃温度下进行高速搅拌反应2-48小时；

(4)制备MXene-氧化石墨烯改性橡胶籽壳基复合材料：将步骤(3)中的产物进行过滤、清洗、晾干后，利用热固法通过偶联剂作用将MXene-氧化石墨烯固载于橡胶籽壳表面，得到新型橡胶籽壳基复合材料。

步骤(1)中橡胶籽壳粉与KOH的混合质量比为1:1-3。