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.     

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。     

脉冲电沉积制备HA/ZrO2纳米复合涂层的稳定性及生物相容性评价

采用脉冲电化学沉积法成功地在生物医用钛金属表面制备出均匀的纳米HA/ZrO₂复合涂层. 通过热处理提高涂层的致密性, 同时保留涂层的微纳结构. 考察了热处理后复合涂层的成分、形貌、生物相容性及生理稳定性. X射线衍射分析表明, 复合涂层成分为HA和ZrO₂. 扫描电镜观察发现, 热处理后复合涂层的致密性有所提高. 研究发现, ZrO₂的加入大大降低了HA/ZrO₂复合涂层中钙离子的释放速度, 提高了HA/ZrO₂复合涂层的生理稳定性. 纳米划痕实验结果表明, HA/ZrO₂复合涂层具有较好的结合强度. 通过培养成骨细胞考察了复合涂层的生物相容性. Alamar Blue检测表明, HA/ZrO₂复合涂层表面细胞黏附及增殖能力较好. ALP检测发现, 热处理后HA/ZrO₂复合涂层表面的细胞分化能力较强. 综合细胞培养结果显示, HA/ZrO₂复合涂层有较好的生物相容性.     

造孔剂对电泳沉积制备多孔HA涂层及其生物活性的影响

采用水热法制得的羟基磷灰石(HA)纳米粉体,分别与造孔剂葡萄糖(Glu)、壳聚糖(CS)、炭粉(C)3种微粒(＜38.5 μm)配置成质量比1∶1的悬浮液,电泳沉积 烧结制备钛基多孔HA涂层,并对制得的3种多孔HA涂层在模拟体液浸泡前后的表面形貌、化学组成及物相变化进行表征。 结果表明,经700 ℃烧结处理后制得的3种多孔HA涂层在1.5倍人体模拟体液中浸泡5 d后,多孔HA涂层表面均被层状生长的碳磷灰石颗粒完全覆盖,颗粒直径在5~25 μm,说明这些多孔HA涂层均具有良好的生物活性。 其中以CS为造孔剂制得的多孔HA涂层结合强度最高,达19.5 MPa,有望开发成为新型的人骨植入生物陶瓷材料。     

HA/ZnO/SiO2梯度涂层材料的制备及其体外抗菌活性测试

采用区带电泳法电泳羟基磷灰石（HA）、壳聚糖（CS）、ZnO和SiO₂悬浊液,接着施予反向电场进行电泳沉积从而在钛基材表面获得HA/CS/ZnO/SiO₂复合涂层材料,而后经710℃焙烧2 h后得到HA/ZnO/SiO₂涂层材料（Z1）。同时也仅用电泳沉积法直接制得HA/ZnO/SiO₂涂层材料（E1）作为对比。X射线能谱分析发现Si和Zn两种元素在Z1的径向上均呈现梯度分布,初步说明Z1具有一定的梯度。结合扫描电子显微镜、粉末X射线衍射、傅里叶红外光谱等手段对2种材料进行表征,发现Z1的各种性能较E1更为优异,主要表现在Z1与钛基材表面的结合强度达31.2 MPa,且在HEPES模拟体液中培养14 d后Z1表面碳磷灰石化程度更加完全。另外,抑菌实验发现Z1粉末对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为81.7%和89.4%。     

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...     

水热电沉积羟基磷灰石涂层的研究

在0.0105mol/LCa(NO₃)₂,0.0063mol/LNH₄H₂PO₄,0.1mol/LNaNO₃,pH=4.6的电解液中,控制温度60～200℃,恒电流0.4mA/cm²,通过水热电沉积法制备羟基磷灰石涂层.实验结果表明,涂层晶体端面呈六边形棒状结构,涂层组分为缺钙磷灰石Ca_10-x(HPO₄)_x(PO₄)_6-x(OH)_2-x.经800℃烧结后涂层分解为HA和β-TCP的混合物.随温度升高,涂层n(Ca)/n(P)不断增大,涂层组分逐渐接近计量比的HA.涂层质量和结合强度随温度升高先增后减,在160℃时达到最大值16.7MPa     

CoFe2O4/CuO活化过氧乙酸高效降解磺胺甲恶唑(英文)

利用化学沉淀法和溶胶凝胶法,通过两步法成功制备出含有尖晶石钴铁氧体和氧化铜的复合催化剂CoFe₂O₄/CuO,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对制备出的CoFe₂O₄/CuO进行表征,探究不同高级氧化体系对磺胺甲恶唑(SMX)去除能力,考察过氧乙酸(PAA)浓度、催化剂投加量、水体中常见干扰物质(Cl^-,HCO-3,SO₄^2-,HA)和不同自由基捕获剂对SMX去除的影响。分析结果表明CoFe₂O₄/CuO同时具有CoFe₂O₄与CuO的特征,对比单独CoFe₂O₄与CuO,CoFe₂O₄/CuO对PAA展现出极高的活化性能,在最佳反应条件下(催化剂投加量=20mg·L^-1,c(PAA)=200μ...     

庆大霉素对羟基磷灰石/壳聚糖复合材料性能的影响

羟基磷灰石/壳聚糖-庆大霉素(HA/CS-G)缓释材料为骨髓炎的定点缓释给药提供了一种有效的局部药物缓释体系。为了研究抗生素对羟基磷灰石/壳聚糖材料性能的影响,采用共沉淀法制备了HA/CS-G缓释材料。利用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料进行了表征。以不载药的羟基磷灰石/壳聚糖(HA/CS)为对照,研究了庆大霉素对HA/CS复合材料抑菌性能、力学性能和降解性能等的影响。实验结果表明,HA/CS-G有良好的抑菌效果。负载庆大霉素后HA/CS的机械强度明显增强,而材料的降解速率有所下降。本文采用的二次成型技术显著增大了材料的机械强度。     

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.     

CuO/BiVO4光催化剂的制备及光催化CO2还原性能

基于类十面体钒酸铋(BiVO₄)和氧化铜(CuO)纳米颗粒, 构筑了CuO/BiVO₄异质结光催化剂; 利用X射线衍射仪(XRD)、 X射线光电子能谱仪(XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、 光电流响应谱(I-t)、 电化学阻抗谱(EIS)和荧光发射光谱(PL)对催化剂的形貌、 结构和光电性能进行了表征和分析. 结果表明, CuO纳米颗粒均匀地负载在BiVO₄的表面, 通过控制铜源的用量可以调节CuO的含量, 其含量对CuO/ BiVO₄异质结的可见光吸收能力和光生载流子的分离效率有很大的影响. 在气固反应体系下, 对CuO/BiVO₄异质结的光催化还原CO₂的性能进行了研究. 结果显示, 光催化还原CO₂的主要产物为CO和CH₄; 随着CuO含量的增加, CO的产率逐渐降低, 而CH₄的产率先增加后降低, 最优化催化剂CuO/BiVO₄的CO和CH₄的产率分别为0.62和1.81 μmol·g^-1·h^-1, 对CH₄的选择性达到最大值(93%). 能带结构分析和电子顺磁共振(EPR)测试结果表明, CuO/BiVO₄中光生电荷的转移符合Z型转移机制. Z型异质结构的形成, 促进了光生电子和空穴的分离, 提升了催化体系的氧化还原能力.     

锂离子电池用Cr2O3/TiO2复合材料的电化学性能

采用高温固相反应法合成了Cr₂O₃/TiO₂复合材料, 运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)等对其结构、形貌和电化学性能进行了表征. 研究结果表明: TiO₂掺杂能够显著改善Cr₂O₃的充放电循环性能, Cr₂O₃/TiO₂复合材料在充放电循环22周后仍有454 mAh·g^-1的可逆循环容量, 容量保持率达到了73.6%, 主要归因于TiO₂掺杂能够显著提高Cr₂O₃的电导率. Cr₂O₃/TiO₂复合材料首次放电过程中由于电极体积膨胀导致的固体电解质相界面(SEI)膜迅速增厚和活性材料电导率的降低可能是其首次充放电过程中存在较大不可逆容量和循环容量衰减的重要原因.     

Low-temperature and stable CO oxidation of Co3O4/TiO2 monolithic catalysts

Highly efficient Co₃O₄/TiO₂ monolithic catalysts with enhanced stability were in-situ grown on Ti mesh for CO oxidation,which could completely oxidize CO at 120℃.The comprehensive catalytic performance is competitive to some noble metal catalysts and conventional Co₃O₄ powder catalysts,which holds great potential toward industrial applications.Meanwhile,the in-situ synthesis strategy of Co₃O₄/TiO₂ monolithic catalysts on flexible mesh substrate in this work can be extended to the development of a variety of oxide-based monolithic catalysts towards diverse catalysis applications.     

固相烧结法制备锂离子电池正极材料Li2FeP2O7及其电化学性能研究

介绍了一种先冷冻干燥后固相烧结制备正极材料Li₂FeP₂O₇的方法. 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料的组成和形态进行表征, 并通过循环伏安曲线(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了Li₂FeP₂O₇材料的电化学性能. 研究发现, 合成Li₂FeP₂O₇的最佳温度为590 ℃, 此温度下反应较完全且产物杂质较少, 1.6C倍率下的放电比容量达到55 mA·h·g^?1, 明显高于其它温度下合成样品的放电比容量. 该温度下合成的Li₂FeP₂O₇还具有低阻抗和较大的交换电流密度, 说明这种合成方式有利于提高锂离子在Li₂FeP₂O₇中的扩散.     

Ca-P Conversion Coating on AZ60 Magnesium Alloy for Biomedical Application

To improve the anti-corrosion behaviors of magnesium alloy in the inner environment of human body,a bioactive Ca-P coating was deposited on the AZ60 magnesium alloy by a novel simple method.The morphologies of the Ca-P coatings formed under different treatment time were studied by scanning electron microscopy（SEM）.The corrosion behaviors of Ca-P coating were investigated by electrochemical polarization test and electrochemical impedance spectroscopy in both 3％（mass fraction） NaCl solution and simulated body fluid（SBF）.Immersion test in SBF was performed to evaluate the corrosion rate of Ca-P coated magnesium alloy.X-Ray diffraction（XRD） analysis result shows that the coating mentioned above mainly consists of dicalcium phosphate dehydrate（CaHPO4·2H2O,DCPD） and β-tricalcium phosphate dehydrate[β-TCP,Ca3（PO4）2],which exhibits good corrosion resistance.After magnesium alloy was immersed in 1 mol/L NaOH solution at 80 ℃ for 2 h,hydroxyapatite [Ca10（PO4）6（OH）2,HA]appeared on the magnesium alloy substrate,which can further decrease the corrosion rate of AZ60 magnesium alloy in SBF.     

Ce掺杂Mn3O4及其电化学电容行为

用溶胶-凝胶方法合成了Mn₃O₄和Ce掺杂Mn₃O₄. 采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征. 采用循环伏安、电化学交流阻抗和恒流充放电技术对其电化学性能进行了测试. 研究结果表明, Ce掺杂对Mn₃O₄的形貌和电化学性能均有显著影响. 当Ce离子占金属离子总量的3%时, 掺杂Mn₃O₄的单电极比电容高达477 F·g^-1, 比未掺杂的提高了43.7%, 并且表现出更好的循环稳定性.     

一种新的镧系金属有机骨架材料的合成、 结构及荧光检测性质

利用溶剂热方法合成了一种以Tb³⁺离子为中心的金属有机骨架材料［Tb₂(bpt)₂(H₂O)₂］·(DMA)_4.5, 并通过单晶X射线衍射(SXRD)、 粉末X射线衍射(PXRD)、 元素分析(EA)、 热重分析(TGA)、 傅里叶变换红外光谱 (FTIR)以及荧光光谱技术(FS)表征了该材料的结构与基本物理化学性质. 单晶衍射分析结果显示该材料具有包含一维直孔道的三维结构, 结构中孔道窗口尺寸约为1.23 nm×1.10 nm. 荧光分析测试结果表明该材料对Cr³⁺离子有荧光响应, 离子检测限低至0.22 mg/L, 同时具有良好的选择性, 在Cr³⁺离子的荧光检测领域具有重要的应用潜力.