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白炭黑因其高表面积特性和良好的生物相容性，成为理想的药物载体材料。通过表面功能化，可实现对药物的靶向输送和刺激响应释放。例如，将pH敏感型聚合物接枝于白炭黑表面，可使抗癌药物在肿瘤组织（pH≈6.5）中快速释放，而在正常组织（pH≈7.4）中缓慢释放，显著降低毒副作用。
在骨修复领域，白炭黑与石墨烯复合制备的3D打印支架，其骨整合速度比传统钛合金提高2倍。该支架通过模拟天然骨的纳米级孔隙结构（孔径50-200μm），可促进成骨细胞黏附和血管生成，为个性化医疗提供了新方案。此外，白炭黑基光催化剂（如TiO₂/SiO₂复合材料）通过产生羟基自由基，可在60天内将石油污染土壤中的总石油烃（TPH）降解率从30%提升至85%，且可重复使用5次以上，使修复成本降低60%。
