羟基磷灰石涂层的电化学可控制备及生物性能的初步表征

控制不同沉积条件制备不同结构形貌的羟基磷灰石涂层,主要获得3种由不同尺寸晶粒构成的直立状、花簇状和多孔状典型形貌特征的涂层;XRD物相分析显示,该涂层主要由结晶良好的羟基磷灰石组成;FT-IR组分分析未检测到其他钙磷盐成分的存在.体外细胞培养试验表明,以上各种形貌的羟基磷灰石涂层均具有良好的生物相容性,但其生物活性则因形貌而异,其中纳米有序多孔状羟基磷灰石涂层表现出最高的生物活性,而花簇状的涂层生物活性相对较低.     

电化学沉积制备羟基磷灰石涂层及机理研究

控制电沉积溶液中钙 /磷离子的浓度 ,在钛合金表面直接沉积羟基磷灰石 (HAP)陶瓷涂层 .XRD、SEM实验证实 ,制备的HAP晶粒完整 ,粒度均匀 .热力学计算表明HAP比TCP更易于生成 .文中讨论了羟基磷灰石 (HAP)涂层电沉积的机理 ,指出电沉积是一个二步过程 ,HAP的形成是从溶液中离子到固体的直接过程 ,没有前驱体的生成     

脉冲电化学驱动壳聚糖原位调控制备羟基磷灰石/银复合涂层

采用脉冲电化学驱动壳聚糖原位调控制备了具有抗菌性的羟基磷灰石/银纳米复合涂层.考察了电解液中银离子浓度、钙磷盐浓度等对复合涂层的形貌及成分的影响.探讨了壳聚糖调控羟基磷灰石和银纳米粒子的形成机理,发现在本研究的较佳实验条件为电位-1.3 V,Ag~+浓度为0.06 g·L~(-1),Ca~(2+)浓度为5 mmol·L~(-1).在此基础上对复合涂层的生物活性、生理稳定性能、抗菌性能进行分析.结果表明:复合涂层呈纳米球状,由羟基磷灰石、银、壳聚糖三相组成,并且表面有一层壳聚糖覆盖.银纳米粒子和羟基磷灰石纳米粒子在复合涂层中均匀分布.将复合涂层浸泡在SCPS溶液中37°C浸泡矿化10天后,在复合涂层表面生产细针状排列整齐的羟基磷灰石,且在(002)晶面25.8°处发生显著择优生长,表明复合涂层在快速矿化液中能诱导磷灰石生成,生物活性好.将复合涂层浸泡在37°C PBS溶液中考察其生理稳定性,壳聚糖对复合涂层中Ca~(2+)和Ag~+实现双重离子释放,且降低了离子释放速度,涂层具有良好的生理稳定性.抗菌实验表明复合涂层对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率达到99%以上,抗菌能力强.     

电位阶跃法沉积羟基磷灰石的研究

采用电化学方法在钛金属基底上沉积羟基磷灰石(HA)。系统考察了阶跃电位、沉积时间等实验条件对涂层质量的影响。在一定温度下经碱液处理后获得的羟基磷灰石(HA)涂层的形貌和结构分别用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)进行了表征；用粘结拉伸法测得涂层的界面结合强度达7．44MPa，并在模拟生物体液中考察了生物活性以及电化学腐蚀性能。     

用羟基磷灰石和单壁碳纳米管制备葡萄糖传感器的研究

在滴涂法制得单壁碳纳米管(SWNTs)修饰电极的基础上,采用电化学方法沉积纳米羟基磷灰石(HA)涂层,进而利用分子组装技术将葡萄糖氧化酶(GOD)固定到该电极上,制得的修饰电极的循环伏安测量结果表明,GOD发生了直接的电子传递.GOD-HA-SWNTs/GC修饰电极对不同浓度的葡萄糖呈现两个良好的线性响应范围,有望开发...     

钛表面含硅羟基磷灰石涂层的电化学合成和表征

在含有Ca2+,PO43-以及SiO32-的电解液中,通过电化学恒电位方法,在工作电压为3 V温度为85℃的条件下沉积1 h,于钛表面上制得含硅羟基磷灰石涂层。通过电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、探针式轮廓仪(SP)、红外光谱(FTIR)对涂层进行分析。结果表明:电化学恒电位方法可制得Si饱和含量为0.55wt%左右的Si-HA涂层,Si以SiO44-形式取代PO43-进入HA晶格,造成羟基磷灰石中OH-减小以维持电荷平衡。另外,电解液中Si元素的存在抑制涂层中HA晶体的生长,使涂层变薄,且当电解液中nSi/(nSi+nP)达到20%时Si-HA晶体形貌由单独的棒状转变为根部相连的树枝状。     

电化学共沉积HA/胶原复合涂层及其生物性能初探

应用电化学恒电流共沉积法在医用纯钛基底上制备羟基磷灰石(HA)/胶原(collagen)复合涂层.SEM和XPS等测试表明:复合涂层呈特定有序的纳-微米二级多孔结构,化学组分为HA和胶原的有机-无机复合.借助体外细胞的培养实验观察种植于不同材料表面的细胞贴壁及生长形态,显示电化学共沉积的复合涂层具有比纯HA或纯钛表面更好的生物相容性.     

钛基表面纳米羟基磷灰石涂层的电泳沉积

应用沉淀法合成纳米羟基磷灰石,并以电泳沉积法在粗糙化的钛表面制备纳米结构的羟基磷灰石涂层.纳米涂层有利于保持羟基磷灰石的化学组成和结构,制备的涂层均匀并且无裂缝,烧结后涂层仍保持纳米结构,其烧结温度也明显降低。钛表面经化学处理后,可形成很多微孔和TiO2薄层,增强了涂层和基体之间的结合.涂层的结合力为 18±2. 5MPa,硬度和杨式模量分别为 32. 0和 2. 4GPa.     

羟基磷灰石粉末的水热合成及动力学研究

以CaHPO_4·2H_2O(DCPD)为前驱物,在0.1mol·L~(-1)NaOH溶液中,100～200℃,2～12h条件下水热合成羟基磷灰石(HA)粉末。结果表明:HA晶粒尺寸和结晶程度随反应温度的提高和时间的延长而增大。提高反应温度,有利于晶粒沿c轴方向生长;延长反应时间,有利于晶粒沿a轴方向生长。在120～160℃、2～10h条件下可以得到HA纳米棒。水热合成过程中有缺钙磷灰石(DAP,Ca_(10)～(HPO_4)_x(PO_4)_(6-x)(OH)_(2-x),0≤x≤1)形成,并经历β-TCP→DAP→HA这一转化过程。转化反应为二级反应,活化能为72.91kJ·mol~(-1),推测反应为表面控制反应。     

亚硫酸盐无氰电沉积金新工艺及机制

直接以氯金酸作为主盐、 羟基乙叉二膦酸（HEDP）作为镀液稳定剂和镀层细化剂、 结合添加剂, 组成亚硫酸盐无氰镀金新工艺; 研究镀液稳定性、 镀层形态及金电沉积机制。结果表明, HEDP可明显提升镀液稳定性;不含HEDP的亚硫酸盐镀金液中, 镀层呈棒状晶粒并随沉积时间延长而逐渐生长,导致镀层外观随镀层厚度增加由金黄色转变为红棕色。镀液含有HEDP时, 金晶粒形态由棒状转变为棱锥状, 且棱锥状晶粒随沉积时间延长生长速率较小, 镀层厚度为1 μm时仍呈现金外观。电化学实验表明金电沉积不经历成核过程。     

超细氢氧化亚镍的溶胶凝胶法制备及其准电容特性

以聚乙二醇为抑制剂,采用溶胶凝胶法制备了粒径小于200 nm且具有链珠状特殊形态的超细氢氧化亚镍电极材料.伏安特性测试和电化学阻抗测试表明在氢氧化亚镍中掺加适量碳纳米管可以显著改善电极材料的容量特性和阻抗特性,其中碳纳米管质量分数为20％的复合电极其比电容量可以达到320 F&;#8226;g^－1.采用复合电极作为正极,活性炭电极作为负极组成的复合型电化学电容器最大工作电压可以达到1.6 V,具有良好的容量特性和大电流放电特性.恒流充放电测试证明复合型电化学电容器具有高能量密度及高功率放电特性,电容器的峰值功率密度为8.6 W&;#8226;g^－1.当以0.88 W&;#8226;g^－1功率放电时,电容器能量密度可达20.11 W&;#8226;h&;#8226;kg^－1, 当采用3.46 W&;#8226;g^－1的高功率进行放电时,复合型电容器的能量密度仍然能够达到11.11 W&;#8226;h&;#8226;kg^－1.     

甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白之间结合模式的研究

采用实验和计算的方法研究了甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白之间的结合作用.荧光法测得甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白形成一种类型的复合物,结合常数为1.7×10⁵ L&;#8226;mol^－1,有1.05个平均结合位点；微量热法测得该药物-蛋白结合过程中焓变为1.03 kJ&;#8226;mol^－1,熵变为101.28 J&;#8226;K^－1&;#8226;mol^－1,反应为熵驱动.用分子对接的方法预测了甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白的结合模式.计算表明,甲磺酸培氟沙星可结合在人血清白蛋白的两个药物结合位点,疏水作用即熵效应在药物与蛋白的结合中起重要作用,预测的结合自由能和实验值基本一致.     

钛表面生物活性榍石/氧化钛复合涂层的结构和磷灰石形成机理

采用微弧氧化和热处理复合技术,在钛表面制备了具有双层结构的榍石/氧化钛复合涂层。榍石/氧化钛复合涂层的外层是由微弧氧化涂层经热处理后晶化生成;而内层是由钛基底的氧化生成,并且氧化钛表现出不同的Ti,O原子比。由于钛基底的氧化,孔径在50~500nm的微孔呈层状结构分布在涂层内层。与微弧氧化涂层相比,该复合涂层具有很好的磷灰石诱导能力,这是由于榍石沿着特定晶面和晶向与羟基磷灰石表现出良好的晶体学匹配关系,从而为磷灰石的成核和取向沉积过程提供良好的位点。     

钛表面生物活性榍石/氧化钛复合涂层的结构和磷灰石形成机理(英文)

采用微弧氧化和热处理复合技术,在钛表面制备了具有双层结构的榍石/氧化钛复合涂层。榍石/氧化钛复合涂层的外层是由微弧氧化涂层经热处理后晶化生成;而内层是由钛基底的氧化生成,并且氧化钛表现出不同的Ti,O原子比。由于钛基底的氧化,孔径在50~500 nm的微孔呈层状结构分布在涂层内层。与微弧氧化涂层相比,该复合涂层具有很好的磷灰石诱导能力,这是由于榍石沿着特定晶面和晶向与羟基磷灰石表现出良好的晶体学匹配关系,从而为磷灰石的成核和取向沉积过程提供良好的位点。     

烟酸对酸性硫酸盐体系铜电沉积的影响

对溶液A: 0.8 mol•L－1硫酸铜,0.6 mol•L－1硫酸,5.0×10－5 mol•L－1氯离子,1.0×10－4 mol•L－1聚乙二醇的溶液,溶液B:在溶液A中加入2.0×10－2 mol•L－1烟酸,pH为0.5,运用循环伏安和计时安培法研究玻碳电极上铜的电沉积行为.结果表明,铜的电沉积过程经历了晶核形成过程,其电结晶按瞬时成核和三维生长方式进行.烟酸的加入对铜的电沉积具有阻化作用,但不改变铜的电结晶机理.沉积层的X射线衍射表明Cu为面心立方结构,在烟酸存在下沉积层出现(220)高择优取向,这可能是烟酸在Cu(220)晶面上发生强烈吸附作用的结果.     

Electrophoretic Deposition of Hydroxyapatite Coatings on Metal Substrates: A Nanoparticulate Dual-Coating Approach

Hydroxyapatite coatings can be readily deposited on metal substrates by electrophoretic deposition. However, subsequent sintering is highly problematic owing to the fact that temperatures in excess of 1100°C are required for commercial hydroxyapatite powders to achieve high density. Such temperatures damage the metal and induce metal-catalysed decomposition of the hydroxyapatite. Furthermore, the firing shrinkage of the hydroxyapatite coating on a constraining metal substrate leads to severe cracking. The present study has overcome these problems using a novel approach: the use of aged nanoparticulate hydroxyapatite sols (lower sintering temperature) and a dual coating strategy that overcomes the cracking problem. Dual layers of uncalcined hydroxyapatite (HAp) powder were electrophoretically coated on Ti, Ti6Al4V and 316L stainless steel metal substrates, sintered at 875–1000°C, and characterised by SEM and XRD, and interfacial shear strength measurement. Dual coatings on stainless steel had an average high bond strength (about 23 MPa), and dual coatings on titanium and titanium alloy had moderate strengths (about 14 and 11 MPa, respectively), in comparison with the measured shear strength of bone (35 MPa). SEM and XRD demonstrated that the second layer blended seamlessly with the first and filled the cracks in the first. The superior result on stainless steel is attributed to a more appropriate thermal expansion match with hydroxyapatite, the thinner oxide layer, or a combination of these factors.     

Pt(111)单晶电极上乙二醇解离吸附反应动力学

运用电化学循环伏安和程序电位阶跃方法研究了乙二醇在Pt(111)单晶电极上的解离吸附过程.动力学研究的定量结果指出,乙二醇解离吸附反应的平均速率随电极电位变化呈火山型分布,其最大值在0.10 V(vs SCE)附近.测得在含2×10－3 mol•L－1乙二醇的溶液中,最大初始解离速率vi为4.35×10－12 mol•cm-－2•s－1.     

聚苯胺修饰超微盘电极上镉(Ⅱ)的表面络合吸附波

用直径7 μm的碳纤维组合成超微圆盘电极,以聚苯胺修饰电级.以阶梯扫描法、循环伏安法、双阶跃计时电量法和交流阻抗法等,研究了Cd2＋在该电极上的表面络合吸附特性和电极过程.在循环伏安图上出现两个还原峰,实验和理论都证明,由于电极表面的聚苯胺对Cd2＋的特性吸附,形成电活性的表面吸附态络合物.因此,这种表面络合物首先被还原,形成峰电位－0.90 V处的表面络合吸附波,还原峰电位比Cd2＋直接还原电位（－0.98 V）正移,循环反扫时,氧化波无峰形.根据实验数据推测了电极过程的反应机理,证实该还原波具有扩散和表面反应同时控制的表面络合吸附波的特性.理论计算与实验基本一致,并求得了表面吸附态配合物的形成常数、吸附量和表面络合反应的动力学参数.实验还证实,在峰电位－1.06 V 处的还原波,是Cd2＋的表面吸附还原态诱导而产生的催化氢波.     

DNA-纳米多孔羟基磷灰石修饰电极用于研究DNA与亚甲基蓝的相互作用

利用溶胶-凝胶法将具有优良生物相容性和独特吸附性的羟基磷灰石(HAp)修饰在玻碳电极上形成纳米多孔薄膜. 电化学实验结果证明该纳米多孔羟基磷灰石薄膜能有效地将双链DNA吸附于其表面. 采用循环伏安法系统研究了固定在HAp薄膜上的DNA与亚甲基蓝(MB)之间的相互作用. 实验结果表明, 在20～200 mV•s^－1扫描速度范围内该电极反应过程系表面反应控制; 在pH 6.0～7.4范围内, MB在DNA修饰电极上的峰电位随pH的增加而向负方向移动; 当磷酸盐缓冲溶液中的离子强度小于59 mmol•L^－1时, MB与DNA之间为静电作用, 当离子强度大于59 mmol•L^－1时, 二者之间既有静电作用, 也有部分嵌入作用. 根据Langmuir吸附公式, 得出MB与DNA之间的结合常数为4.2×10⁴ mol^－1•L.     

聚阿魏酸修饰电极的电化学特性及电催化性能

研究了阿魏酸在玻碳电极表面电聚合成膜的方法和条件,测量了应用电化学方法制备不同厚度的阿魏酸修饰电极的循环伏安行为及其它电化学性质.对厚度为0.5 μm的阿魏酸膜,测得的电子转移系数为0.49,表观电极反应速率常数(ks)为6.56 s－1.扩散系数DR为7.9×108 cm2•s－1,Do为4.48×108 cm2•s－1.该修饰电极对烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）氧化具有很好的催化作用.NADH浓度在0.01～5.0 mmol•dm－3范围内与峰电流呈现良好的线性关系.