bck

收藏本站

介孔磷灰石微球和涂层的制备及形成机理

【摘要】:磷灰石是人体中骨、牙齿等硬组织的主要无机成分,具有优良的生物相容性、生物活性、骨传导性、无毒性和非炎性等优点,因此人工合成的磷灰石粉末或者涂层被广泛的应用于骨填充材料和替代材料。最近,研究表明材料的生物活性不仅与材料的化学组成有关,还与材料的孔径、孔容、孔结构等显微结构有关。生物材料的介孔结构能促进细胞黏附、生物代谢物的吸收,控制材料的再吸收速度使其与骨组织修复速度相匹配。本文提出了化学浸泡法、类乳液法、电泳沉积-化学浸泡法,并制备了介孔磷灰石微球和涂层。采用XRD、FTIR、SEM、TEM、XPS、BET、TG-DSC等分析手段表征了介孔磷灰石微球和涂层的形貌、物相、介孔结构和体外磷灰石形成活性,探讨了介孔磷灰石微球和涂层的形成机理。 热力学计算表明贝壳粉末和碳酸钙粉末经磷酸缓冲溶液(PBS溶液)处理后在低温下能够转化成磷酸钙盐。磷灰石在热力学上比其它磷酸钙盐更稳定,但是转化产物受PBS溶液的pH值控制。如果溶液pH值保持在6.0或者6.4,则转化产物为磷酸八钙(OCP)和磷酸氢钙(DCPD),如果溶液pH值保持在7.4或者8.0,则转化产物为磷灰石。磷灰石的形成机理是溶解-沉淀反应,即贝壳粉末和碳酸钙粉末浸泡到PBS溶液后,小颗粒率先溶解,游离出的钙离子与溶液中磷酸根离子反应生成磷灰石并沉积在大颗粒表面。提高磷灰石转化率的方法包括减少粒径、延长反应时间和增大PBS溶液浓度等。 碳酸钠溶液与含贝壳有机质的氯化钙溶液通过沉淀反应制备了碳酸钙微球。采用化学浸泡法和类乳液法将碳酸钙微球转化成低结晶度的缺钙型介孔磷灰石微球。磷灰石晶格中的部分PO_4~(3-)离子被CO_3~(2-)离子和HPO_4~(2-)离子取代。采用化学浸泡制备的介孔磷灰石微球的形貌不规则,粒径分布不均匀,其吸附-脱附等温线为IV型,含有H_3型迟滞环,对应的BJH孔径分布曲线为单峰结构,峰位置位于3.9 nm。在Na_2HPO_4/十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/环己烷/正丁醇乳液体系中,采用类乳液法制备了单分散的介孔磷灰石微球,粒径约5μm,其吸附-脱附等温线也为IV型,含有H_3型迟滞环,对应的BJH孔径分布曲线为双峰结构,峰位置位于3.9 nm和9.0 nm。延长反应时间和提高反应温度会导致孔径为9.0 nm的介孔消失。磷灰石微球的介孔结构形成原因取决于磷灰石纳米粒子的堆积,通过直接或者以CTAB胶束为模板堆积形成孔径分别为3.9 nm和9.0 nm的介孔。 采用电泳沉积-化学浸泡两步法制备了介孔磷灰石涂层,即首先将贝壳粉末或者碳酸钙粉末电泳沉积到Ti6Al4V基体表面形成贝壳涂层或碳酸钙涂层,然后经PBS溶液处理转化成介孔磷灰石涂层。贝壳涂层或者碳酸钙涂层在PBS溶液中浸泡1天后转化成具有片状形貌的介孔磷灰石涂层,孔径分布在3.9 nm。当浸泡时间延长到9天,涂层形貌由片状转化成海绵状,而且介孔结构部分消失。Ti6Al4V基体经H_3PO4/HF溶液处理后,表面形成一层无定形的TiO_x,同时吸附少量的PO_4~(3-)离子。在贝壳涂层转化成磷灰石涂层过程中,TiO_x和PO_4~(3-)离子能够促进磷灰石的形成,导致TiO_x氧化层中存在Ca、P、Ti的梯度分布。模拟体液(SBF)浸泡实验表明:介孔磷灰石涂层由于低Ca/P比、介孔结构和贝壳有机质,因此浸泡到SBF溶液后涂层表面能够快速沉积上一层磷灰石。 采用电泳沉积-化学浸泡两步法制备了磁性介孔磷灰石涂层,即首先将CaCO_3/Fe_3O_4粉末电泳沉积到Ti6Al4V基体表面形成CaCO_3/Fe_3O_4涂层,然后经PBS溶液处理转化成磁性介孔磷灰石涂层。将CaCO_3/Fe_3O_4涂层浸泡到PBS溶液后,片状磷灰石沉积在CaCO_3/Fe_3O_4颗粒表面。Fe_3O_4纳米粒子能够加速碳酸钙转化成磷灰石,磁性碳酸钙涂层在PBS溶液中浸泡1天后残留的碳酸钙只有9.1%,低于无磁性碳酸钙涂层的41.0%。磁性介孔磷灰石涂层的孔径为3.9 nm,即使浸泡时间延长到9天介孔不消失。SBF浸泡实验表明Fe_3O_4纳米粒子能够提高磷灰石涂层的体外磷灰石形成活性。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 冯宇;董宇启;曹聪;李宝娥;张继东;;载银硅灰石涂层制备及抗菌性能研究[J];上海交通大学学报(医学版);2008年12期
2 马英;李思维;冯祖德;;α-磷酸三钙水解法修复牙釉质龋[J];无机材料学报;2009年02期
3 张敏;史建陆;林昌建;;含银羟基磷灰石种植体的细胞毒性研究[J];临床口腔医学杂志;2009年03期
4 王薇;张玉梅;闫钧;憨勇;孙继峰;;不同掺锶浓度羟基磷灰石涂层对成骨细胞生物学行为的影响[J];牙体牙髓牙周病学杂志;2010年02期
5 张敏;史建陆;林昌健;;纳米银/羟基磷灰石涂层的制备与表征[J];中国口腔种植学杂志;2010年01期
6 贺刚;陈治清;盛祖立;;纯钛种植体表面纳米含氟磷灰石涂层的构建和表征[J];中国口腔种植学杂志;2007年02期
7 王焱;唐斌;宁成云;杨斯琴;廖沛熙;;钙磷浓度变化对钛合金微弧氧化涂层微观力学性能的影响[J];中华口腔医学研究杂志(电子版);2011年02期
8 肖凤娟;常虹;吴新丽;;酸碱刻蚀电沉积钛基HA涂层及其与牛血清白蛋白的相互作用[J];稀有金属材料与工程;2008年02期
9 陈伟辉;LIU Yong-xing;YANG Yun-zhi;欧阳奇明;ONG Joo L;;射频磁控溅射法制备的羟基磷灰石涂层体外细菌黏附实验[J];实用医学杂志;2006年24期
10 马锋;王建华;赵华强;吕宇鹏;王克涛;魏奉才;;不同直径羟基磷灰石纳米颗粒对成骨细胞代谢的影响[J];上海口腔医学;2007年02期
11 丁明超;李德超;;种植体表面制备载银涂层的方法[J];中国口腔种植学杂志;2011年02期
12 刘榕芳;肖秀峰;左友松;唐晓恋;高燕娇;;电沉积HA-Ti/HA复合涂层及其生物学性能[J];生物医学工程学杂志;2007年02期
13 刘榕芳;肖秀峰;;羟基磷灰石/氧化锆复合涂层的水热电沉积及其性能[J];应用化学;2006年06期
14 贾安琦;苏智伟;郑菲菲;;镍铬合金表面金泥涂层光洁度的实验研究[J];口腔医学;2006年05期
15 尹民;袁媛;刘昌胜;王靖;;乙烯-醋酸乙烯共聚物涂层表面抗体的固定及体外细胞黏附研究[J];生物医学工程学杂志;2008年05期
16 孟德强;曾庆敏;熊敏;;氧化钛涂层及改性后氧化钛涂层的细胞相容性研究[J];中国矫形外科杂志;2011年05期
17 沈才伟;;便于骨长入固定的金属粉末制多孔表面假体[J];国际骨科学杂志;1984年04期
18 齐民;刘洪泽;贵海芬;赵红;;316L不锈钢表面聚氨酯多孔涂层的制备及其生物性能的研究[J];功能材料信息;2007年03期
19 司家文;胡启凡;孙惠强;;种植体表面抗菌涂层技术[J];口腔颌面修复学杂志;2011年02期
20 王丹;廖小福;龚士强;刘燕;毛靖;周彬;;MinTBP-1-PRGDN双靶向融合肽对成骨细胞粘附影响的比较研究[J];临床口腔医学杂志;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 阎凯;侯利锋;卫英慧;赵兴国;胡兰青;许并社;;铜基体HVOF碳化物涂层的初步研究[A];第三届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2003年
2 陈为为;何业东;王德仁;;中温快速制备渗钛涂层[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
3 伍超群;张招贤;;IrO_2·Ta_2O_5涂层钛阳极失效前后的形貌特征[A];第三届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2003年
4 陈为为;何业东;王德仁;;中温快速制备渗钛涂层[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
5 来忠红;朱景川;全在昊;尹钟大;;热处理对C/C复合材料Mo-Si-N系涂层抗氧化性能的影响[A];第九次全国热处理大会论文集(二)[C];2007年
6 张琼;蔡传荣;;钛阳极涂层溶蚀失效的研究[A];第三届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2003年
7 张建华;张勤俭;张勤河;秦勇;毕进子;朱学诚;;沉积偏压对电弧离子镀TiN涂层质量的影响[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
8 王群;丁彰雄;;高速电弧喷涂LX88涂层抗磨粒磨损性能研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
9 古鸣;李丽;;镍铜氮化硼封严涂层喷涂工艺应用研究[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
10 刘传胜;田灿鑫;杨慧娟;杨兵;林宝珠;付德君;;多弧离子镀活塞环表面厚膜CrN涂层的制备研究[A];2010全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈春燕;新型固相微萃取涂层的制备及其在环境分析中的应用[D];湖南大学;2013年
2 吴凤芳;PVD氮化物涂层的冲蚀磨损特性及机理的研究[D];山东大学;2011年
3 刘爱华;PVD氮化物涂层的高温摩擦磨损特性及机理研究[D];山东大学;2012年
4 刘红兵;等离子复合渗技术制备氧化物阻氚涂层及其性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 李明菲;新型细晶Ni_3Al涂层的制备及其耐蚀性能研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 黄建平;EB-PVD制备La-CeO_2涂层的微观结构与热辐射性能研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 何迪;Cr_2O_3/Al_2O_3阻氢渗透涂层制备与性能研究[D];北京有色金属研究总院;2014年
8 康嘉杰;等离子喷涂层的竞争性失效行为和寿命预测研究[D];中国地质大学(北京);2013年
9 朴钟宇;面向再制造的等离子喷涂层接触疲劳行为及寿命评估研究[D];燕山大学;2010年
10 杨君宝;含钛镍基合金及电弧离子镀涂层的高温氧化和热腐蚀行为[D];沈阳工业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李东;聚一氯对二甲基苯涂层的防护性能与应用研究[D];齐齐哈尔大学;2012年
2 陈倩;氮化物涂层对钛合金氧化腐蚀性能影响[D];沈阳航空航天大学;2011年
3 郭顺;炭/炭复合材料SiC/YAG-SiC-ZrO_2涂层的制备、结构和氧化性能[D];中南大学;2011年
4 李博;铝制内燃机缸体内壁铁基涂层摩擦学特性的研究[D];沈阳工业大学;2014年
5 敖永翠;几种多元纳米氮化物涂层的制备和高温氧化行为研究[D];广东工业大学;2014年
6 范永中;Si和Y掺杂对(Ti,Al)N和(Cr,Al)N涂层结构及性能的影响[D];江西科技师范大学;2012年
7 曲基双;不锈钢表面抗高温氧化涂层的制备与研究[D];沈阳工业大学;2013年
8 王剑;45CT涂层高温性能及其机理研究[D];沈阳工业大学;2012年
9 张武志;电厂锅炉水冷壁管涂层抗高温硫酸盐腐蚀性能研究[D];华北电力大学(北京);2011年
10 肖新生;Cr-Al-N系涂层的成分与组织结构对其高温行为的影响[D];华南理工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 崔利娟 张燕;[N];中国化工报;2008年
2 肃纹;[N];中国质量报;2008年
3 吴一知;[N];中国纺织报;2006年
4 本期嘉宾 江苏东升艾克科技股份有限公司总经理 缪金泉;[N];中国纺织报;2007年
5 ;[N];中国建材报;2008年
6 陶少清;[N];世界金属导报;2007年
7 王辉;[N];中国质量报;2007年
8 王秀兰;[N];中国化工报;2003年
9 张小平;[N];中国建设报;2004年
10 本报记者 李维雄;[N];中国建材报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|