晶胶以冰晶为模板致孔,具有互通的大孔结构,已广泛应用于组织工程、细胞支架和生化分离材料等。由于晶核大小的均匀分布很难控制,迄今为止晶胶的制备和研究仅限于小体积(约为几毫升),这限制了晶胶在大规模工程和生物分离技术上的应用。在此,我们首次报道了通过预冻法和加入细菌纤维素制备大体积晶胶的策略。通过预冻法,反应前体溶液中保留大量的冰晶,同时细菌纤维素(BC)分散液的粘度以确保冰晶在反应过程中的均匀分布,避免了由于大体积材料的不均匀传热引起的内部坍塌问题。同时,BC与聚丙烯酸胺-甲基丙烯酸羟乙酯(PAAM-HEMA)形成半互穿网络(semi-IPN),赋予晶胶优异的机械性能和恢复性。在这项工作中,我们成功地制备出500毫升大体积晶胶(直径17厘米),并将聚乙烯亚胺(PEI)固定在晶胶上,应用于胆红素吸附。研究了BC加入量对大体积晶胶孔洞形貌、机械性能和吸附性能的影响。少量BC的加入,有利于大体积晶胶的形成,当BC含量(占聚合单体的质量百分比)从0.4%增大到2.0%时,晶胶孔洞减小,机械强度增加,胆红素吸附量下降。BC含量为1.2%时,SEM结果表明形成的大体积晶胶具有均匀分布的互穿大孔,压缩试验表明形变高达90%不引起晶胶的破碎,反复压缩-解压50次未产生形变。吸附实验结果表明:其吸附行为遵循伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附。在90分钟达到吸附平衡,最大吸附量为76 mg/g。