羟基磷灰石/氧化铁复合涂层的制备及其诱导骨生长的生物活性

用电泳沉积法制得羟基磷灰石/壳聚糖/氧化铁(HA/CS/Fe2O3)复合涂层,经700 ℃烧结处理得到HA/Fe2O3复合涂层。 通过SEM、EDS、XRD、FT-IR、电化学和万能材料试验机等对复合涂层的表面形貌、物相组成、抗腐蚀性和结合强度进行了表征和测试,最后采用1.5SBF浸泡法对复合涂层的生物活性进行了评价。 结果表明,当悬浮液中的HA、CS与Fe2O3质量比为100∶100∶1时,所制得的HA/Fe2O3复合涂层表面粗糙,抗腐蚀性强,具有良好的诱导骨生长生物活性,基体与复合涂层结合强度可达27.5 MPa。     

微波法制备的茶籽壳基磁性生物质活性炭富集水样中的微囊藻毒素

本实验以茶籽壳为原料,Fe3 O4为磁性添加剂和微波吸收介质,采用微波辅助法制备磁性生物质活性炭(MBAC).实验结果表明,制备MBAC的最佳工艺条件为:50％的H3 PO4浸渍150目茶籽壳粉末,浸渍比为5∶1(V/m),活化后茶籽壳粉末与Fe3 O4的质量比为5∶2,微波功率为500 W.应用扫描电镜(SEM)、透...     

羟基磷灰石磁性复合材料用于水中砷(Ⅴ)的吸附

本文通过共沉淀法合成了不同质量比四氧化三铁(Fe3O4)/羟基磷灰石( Hydroxyapatite,HA)磁性复合材料作为新型吸附剂用于水中砷(Ⅴ)的吸附.研究了复合材料中Fe3O4质量百分比、吸附剂用量、pH值、吸附时间及温度对砷(Ⅴ)吸附性能的影响.结果表明,复合材料中Fe3O4质量百分比大于50％,复合材料用量...     

磁性Fe3O4/石墨烯Photo-Fenton催化剂的制备及其催化活性

采用共沉淀法制备磁性Fe3O4/GE(石墨烯)催化剂,实现Fe3O4纳米颗粒生长和氧化石墨烯还原同步进行,采用FTIR、XRD、TEM及低温氮吸附-脱附等对Fe3O4/GE纳米催化剂的物相、颗粒粒径及比表面积进行了表征。在H2O2存在条件下,以亚甲基蓝为目标降解物,考察了在模拟太阳光下Fe3O4/GE的催化活性,当氧化石墨烯与Fe3O4的质量比为1∶10时,经过2 h催化反应,在pH=6条件下,对亚甲基蓝的降解率达到98.7%,经过10次循环使用后对染料溶液的降解率仍保持在95.7%以上,明显优于纯的Fe3O4。     

原位沉析法制备可吸收壳聚糖/羟基磷灰石棒材

利用原位沉析法制备出一种以壳聚糖 (Chitosan ,CS)为基体 ,羟基磷灰石 (Hydroxyapatite,HA)为填料的新颖的复合材料 ,系统研究了HA含量对复合材料的力学性能和吸水率的影响 .CS HA的弯曲强度为 6 7 8(MPa) ,弯曲模量为 3 3(GPa) ,剪切强度为 2 1 2 (MPa) ,压缩强度为 4 7 8(MPa) ,均比人的自然骨高 2～ 3倍 ,基本满足了作为骨折内固定材料的力学性能的要求 .HA加入到CS使CS HA复合材料的吸水率下降 ,有助于延缓其力学强度在湿态环境下的衰减     

新型Fe3O4纳米颗粒修饰玻碳电极对头孢噻肟钠的电催化还原及其测定

采用滴涂法将Fe3O4磁性纳米颗粒修饰在玻碳电极上,制得新型纳米Fe3O4修饰电极(Fe3O4-np/GC 电极).X射线衍射光谱表明,纳米Fe3O4为面心立方尖晶石结构,透射电子显微镜表明,纳米Fe3O4粒径15～20 nm的微球结构.采用扫描电子显微镜和交流阻抗法(EIS)对修饰电极表面进行了表征,发现纳米Fe3O4在电极表面形成了均匀的修饰膜.采用循环伏安法(CV)、微分脉冲伏安法(DPV)研究了头孢噻肟钠(CS)在修饰电极上的电化学行为及动力学性质,结果表明,CS在Fe3O4-np/GC电极上有敏锐的催化还原峰,且CS的还原峰电流与其浓度在7.0×10-8～1 ×10-6和1 ×10-6～4.5×10-5 mol/L范围内呈线性关系;检出限达到5.0×10-8 mol/L.该方法可用于市售头孢噻肟钠针剂中CS含量的测定,加标回收率达到96.6％～102.7％.     

球形纤维素基磁性阳离子的化学转化制备及机理研究

通过正交设计实验确定了用化学转化法制备球形纤维素基磁性阳离子交换树脂的最佳条件,即:将树脂在室温下浸渍于摩尔比为1∶2的Fe3 与Fe2 混合铁盐溶液中90min,然后,加入2mol/L的NaOH溶液,在搅拌下转化20min,Fe3 、Fe2 将转化为FeFe2O4并将均匀的分布在树脂的表面及大孔结构中,从而获取磁性树脂.并初步探讨了阳离子交换树脂磁化的机理.     

用于生物柴油清洁生产的磁性固体催化剂CaO/MgO/Fe_3O_4

制备了具有磁性和催化活性的双功能催化剂CaO/MgO/Fe3O4,用于催化花生油酯交换制备生物柴油的清洁生产过程。对CaO/MgO/Fe3O4进行了XRD、TEM、FT-IR和磁性等表征分析,探讨了CaO/MgO/Fe3O4催化剂的重复利用性能。结果表明,用Mg(Ac)2溶液等体积浸渍磁性基质Fe3O4,在N2气氛中600℃焙烧2 h,可得到具有磁性的载体5%MgO/Fe3O4;再用Ca(Ac)2溶液等体积浸渍MgO/Fe3O4,并在N2气氛中700℃煅烧,得到具有磁性且催化活性较高的催化剂10%CaO/MgO/Fe3O4。该催化剂具有核壳结构,磁核平均直径约为35 nm。在催化剂用量10%,醇油摩尔比12∶1,反应温度65℃,反应2 h的条件下酯交换转化率可达90%以上。在磁场的吸引下该催化剂能快速与反应体系分离,催化剂回收率达90%。但CaO/MgO/Fe3O4重复利用性能较差,其原因是在搅拌反应过程中催化活性组分逐渐从催化剂上脱落所致。     

多巴胺用量对Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料的微观结构及吸附性能的影响

以自制的Fe3O4磁性纳米材料为核,多巴胺(DA)为表面修饰剂,成功地将2.0 G聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子接枝在Fe3O4磁核表面,制备出了一系列不同DA含量的Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料。采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等分析测试手段对材料组成、微观结构、磁性能和对重金属Cd(Ⅱ)离子的吸附性能进行了测试和表征。研究了修饰剂DA用量对Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料的相组成、微观结构、磁性能和吸附性能的影响。实验结果表明,Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料均呈典型的核-壳结构,材料晶型均呈现尖晶石结构,且壳层厚度随DA用量增加而增厚;材料的饱和磁化强度(Ms)均比Fe3O4的小,且随着DA用量的增加而降低,并且材料的矫顽力(Hc)和剩余磁化强度(Mr)均较低,其磁响应特性适合于做为可回收磁性纳米吸附材料。材料对Cd(Ⅱ)离子的平衡吸附容量随着DA用量的增加呈先增加后减小趋势。当Fe3O4和DA的质量比为8∶4时,吸附剂对Cd(Ⅱ)离子的吸附容量达到最大值165.13 mg·g^-1。     

LaPO4∶Eu3+—Fe3O4光-磁复合材料的合成与性能研究

采用2步水热法合成了LaPO4∶Eu3+-Fe3O4复合材料.在LaPO4∶Eu3+-Fe3O4复合材料中,LaPO4∶Eu3+为单斜晶相,呈纳米棒状,纳米棒的直径和长度分别为20~100nm和0.2~1μm;Fe3O4为正交晶相、呈20~30nm的颗粒状,Fe3O4粒子紧紧附着在LaPO4∶Eu3+纳米棒的表面;样品的磁性和发光性质研究表明所合成的LaPO4∶Eu3+—Fe3O4复合材料既具有发光性质又具有磁性.     

原位复合法制备层状结构的壳聚糖/羟基磷灰石纳米材料

用原位复合法制备了高性能的壳聚糖/羟基磷灰石(CS/HA)纳米复合材料.用预先沉积的壳聚糖膜将含有羟基磷灰石前驱体的壳聚糖溶液与凝固液隔离,同时控制壳聚糖沉积与羟基磷灰石前驱体转化为羟基磷灰石的过程,使其缓慢且有序地进行.当pH值改变时,质子化的壳聚糖分子链在负电层诱导下有序沉积并形成层状结构与羟基磷灰石原位生成CS/HA,并实现二者分子级复合.XRD和TEM测试证实原位生成的磷酸盐是羟基磷灰石,且其颗粒长约为100nm,宽30～50nm.SEM结果表明,用原位复合法制备的材料具有层状结构,CS/HA(质量比100/5)纳米复合材料弯曲强度高达86MPa,比松质骨的高3～4倍,相当于密质骨的1/2,有望用于可承重部位的组织修复材料.     

N-羧丙酰壳聚糖钠增强改性壳聚糖棒材

采用原位沉析法制备N-羧丙酰壳聚糖钠增强改性的三维壳聚糖复合棒材, 并用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、热重(TG)分析、扫描电镜(SEM)以及力学性能测试等方法研究复合棒材结构与性能之间的关系. FTIR分析表明, 壳聚糖分子中的氨基官能团和乙酰氨基官能团均与N-羧丙酰壳聚糖钠分子中的羧酸盐官能团发生强烈的静电相互作用. 加入N-羧丙酰壳聚糖钠后: 两种分子间产生强烈的静电相互作用, 限制了大分子链的运动, 使得大分子链趋于刚性, 同时复合棒材的层状叠加结构变得更加紧密, 提高了复合棒材的热稳定性与力学性能; 大分子链的刚性增强, 限制了分子链排入晶格, 从而降低了壳聚糖的结晶度. 当复合棒材中含有15% (w)的N-羧丙酰壳聚糖钠时, 其弯曲强度和弯曲模量可达156.0 MPa、5.3 GPa, 与纯壳聚糖棒材相比, 分别提高了68.8%、29.3%.因此, N-羧丙酰壳聚糖钠可有效地增强改性三维壳聚糖棒材, 该三维复合物棒材有望用作骨折内固定材料.     

钛基多孔HA/SiO2复合涂层的制备及性能研究

为了制得表面多孔且与基材结合强度高的羟基磷灰石(HA)涂层,实验中以正丁醇为分散介质,以SiO2粉末为添加剂,纯钛片为基材,电泳沉积制备羟基磷灰石/二氧化硅/壳聚糖/(HA/SiO2/CS)复合涂层,经后续热处理得到多孔HA/SiO2复合涂层,采用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、万能材料试验机对涂层的表面形貌、组成、结构和结合强度进行测试和表征,并通过模拟体液(SBF)浸泡法对复合涂层的生物活性进行评价.结果表明:当悬浮液中的HA/SiO2/CS质量比为1∶1∶1时,制得的HA/SiO2/CS涂层经700℃热处理后获得的HA/SiO2复合涂层孔洞分布均匀,大孔孔径在10～15μm,小孔孔径在1～5μm;涂层与基材的结合强度达到25.5 MPa;多孔HA/SiO2复合涂层在SBF中浸泡7 d后,涂层表面碳磷灰石化;说明实验中添加SiO2所制得的多孔HA/SiO2复合涂层与钛基材结合强度高,且具有良好的生物活性.     

多孔β-磷酸三钙/壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶的制备与性能

以NaCl为致孔剂,采用溶盐致孔法制备了多孔β-磷酸三钙/壳聚糖/聚乙烯醇（β-TCP/CS/PVA）复合水凝胶材料。 通过对比其含水率、溶胀比、拉伸强度、X射线衍射谱图、SEM和热重分析曲线,探讨了在相同环境下壳聚糖与β-磷酸三钙（β-TCP）的不同用量对聚乙烯醇(PVA)的结晶度以及对材料性能的影响。 此复合材料含水率为70%~76%。 当壳聚糖与β-TCP的质量比为2∶8时,复合材料的拉伸强度为0.56 MPa,断裂伸长率达到370%,其较好的力学性能,足以承受正常人眼压,可用作人工角膜周边支架材料。     

Chitosan and multi-walled carbon nanotube composite rods

<正>Multi-walled carbon nanotubes(MWNTs) and chitosan(CS) composite rods with layer-by-layer structure were prepared via in situ precipitation method.On the one hand,some MWNTs fragments with open tips played the role of nuclear agent to improve the crystallinity of CS.On the other hand,MWNTs embedded in CS matrix to absorb energy when the composite rods were destroying.Nanotubes pulled out from CS matrix,and lots of holes remained,so MWNTs could endure external stress effectively.The bending strength and bending modulus of CS/MWNTs rods(100/0.5,W/W) arrived at 130.7 MPa and 4.4 GPa respectively,increased by 34.3%and 7.3%compared with those of pure CS rods.Consequently, CS/MWNTs composite rods with excellent mechanical properties could be a novel device used for bone fracture internal fixation.     

Electrophoretic deposition of hydroxyapatite–CaSiO3–chitosan composite coatings

Electrophoretic deposition (EPD) method has been developed for the fabrication of hydroxyapatite (HA)–CaSiO₃ (CS)–chitosan composite coatings for biomedical applications. The use of chitosan enabled the co-deposition of HA and CS particles and offered the advantage of room temperature processing of composite materials. The coating composition was varied by the variation of HA and CS concentrations in the chitosan solutions. Cathodic deposits were obtained as HA–CS–chitosan monolayers, HA–chitosan/chitosan multilayers or functionally graded materials (FGM) containing HA–chitosan and CS–chitosan layers of different composition. The thickness of the individual layers was varied in the range of 0.1–20 μm. The deposition yield was studied at different experimental conditions and compared with the results of modeling. It was shown that the moving boundary model for the two component system can explain the non-linear increase in the deposition yield with increasing HA concentration in chitosan solutions. The obtained coatings were studied by thermogravimetric analysis (TGA), differential thermal analysis (DTA) and scanning electron microscopy (SEM). Potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) studies showed that these coatings provided corrosion protection of stainless steel substrates in Ringer's physiological solution. The deposition mechanism and kinetics of deposition have been discussed.     

新型介孔羟基磷灰石/壳聚糖-万古霉素药物释放系统复合材料的制备及体外抗菌和成骨能力

采用冷冻干燥法合成了介孔羟基磷灰石(HA)/壳聚糖(CS)-万古霉素(VCM)药物释放系统复合材料, 利用SEM, XRD和FTIR等方法对材料进行了表征. 结果证实CS与HA混合复合材料具有良好的孔径和孔隙率, 万古霉素吸附于复合材料的表面和内部. 细胞毒性实验[噻唑蓝(MTT)比色法]结果表明, 材料可以促进成骨细胞增殖且具有良好的细胞相容性. 体外抑菌实验结果证实此材料可长时间抑制耐甲氧西林金葡菌(MRSA)的生长, 具有良好的抑菌和杀菌能力. 细胞黏附实验结果表明, 成骨细胞附着于材料表面增殖并通过孔道延伸. 实时聚合酶链式反应(RT-PCR)实验结果表明, 在成骨相关标志产物胶原蛋白-1(COL-1)及骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因上均有较高的表达, 表明材料在体外可以促进成骨细胞生长, 具有良好的成骨能力.     

脉冲电化学沉积法制备羟基磷灰石/壳聚糖复合涂层的研究

采用脉冲电化学沉积法在钛金属表面制备出羟基磷灰石/壳聚糖(HA/CS)复合涂层,实现CS与HA在微观尺寸上的复合与杂化.比较了脉冲电位与恒电位模式下复合涂层的形成,研究了电位高低及壳聚糖浓度对复合涂层性能的影响.结果表明,与恒电位模式比较,脉冲电位下制备的涂层较均匀、结晶性好、CS含量高,并且HA与CS杂化程度高.脉冲...