丝素蛋白/ 羟基磷灰石复合材料的制备及性能表征

为了改善羟基磷灰石( HAP) 的脆性和新骨诱导性, 采用共沉淀法合成HAP , 盐溶法制备丝素蛋白(SF) , 在胶体状态下将HAP 和SF 复合得到了SF/ HAP 复合材料。采用扫描电镜(SEM) 、X 射线衍射(XRD) ,傅立叶红外光谱( FIR) 对复合材料结构和化学组成进行了分析, 在模拟体液中检验了复合材料的生物活性, 并对其抗压强度进行了测定。结果表明: HAP 与SF 在纳米尺度进行了复合, 复合材料中SF 主要以β-折叠构象存在,酰胺Ⅴ红外特征峰消失,β-折叠构象的其他峰发生了移动, 表明HAP 与SF 间存在化学结合; 模拟体液中浸泡18 天后, 复合材料表面形成了片层状的HAP ; 与纯的HAP 晶体比较, 复合材料结构稳定, 具有较好生物活性和骨诱导性, 其抗压强度可达63 MPa , 可望成为理想的骨组织替换和工程支架材料。      

原位水化法制备羟基磷灰石/壳聚糖复合支架材料

以含Ca2+和PO34-的溶液为无机相,壳聚糖(chitosan,CS)溶液为高分子相,采用原位水化法制备羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)/CS复合多孔支架材料。XRD和IR的表征和分析表明水化24h后,复合支架中的钙磷盐从磷酸氢钙(dicalciumphos phate dehydrate,DCPD)转化为HAP。SEM和EDS显示15μm左右的棒状HAP颗粒均匀地分散在多孔支架的孔壁上,压缩强度的测试结果表明这种结构显著提高复合支架的力学性能。     

甲醇、戊二醛交联剂对丝素蛋白/明胶多孔支架的性能影响

为了对比甲醇、戊二醛两种交联剂对丝素蛋白/明胶复合多孔支架的性能影响,采用冷冻干燥法等比例制备该支架,分两组分别用甲醇和戊二醛进行交联。通过观察支架的微观形貌,测量支架的孔隙率、吸水率、溶胀率,测试热稳定性及力学性能,比较经两种交联剂处理后支架结构和性能的变化。结果表明,经戊二醛交联后的支架孔隙分布更加规则、均匀,孔隙率、吸水率、溶胀率更高,力学性能更强。采用戊二醛交联丝素蛋白/明胶复合多孔支架,能够使支架性能更加优良。     

氧化石墨烯掺杂丝素蛋白复合材料的结晶和力学特性

采用溶液混合法制备丝素蛋白(SF)/氧化石墨烯(GO)复合材料,并用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、动态力学分析表征了丝素蛋白分子链构象、微观形态和动态力学性能。结果表明,GO的掺杂促使SF向β-折叠构象转变,并且随着GO含量的提高,β-折叠的含量和材料拉伸储能模量(E')呈现先增后减的变化趋势,当GO质量分数为1.0%时达到最大值,此时复合材料的E'较SF膜提高了约157%。     

丝素/明胶三维多孔支架的构建及其结构和性能表征

应用冷冻干燥技术,在不同预冻温度下制备不同质量比例的三维多孔支架,用扫描电镜观察支架的微观形貌,X射线衍射仪分析其表面相结构,并测定了其吸水率、孔隙率和热稳定,观察不同质量比例和预冻温度对丝素(silkfibroin,SF)/明胶(gelatin,G)三维多孔支架结构和性能的影响。结果显示,通过改变材料的质量比例和预冻温度可以控制支架的孔隙形貌、吸水率和孔隙率,并且将丝素与明胶复合可以使支架的热稳定性提高,同时结构更加稳定。     

HAP/聚酯生物复合材料的制备与吸波特性

采用化学沉淀法合成了纳米羟基磷灰石粉体(HAP),与不饱和聚酯复合制备了HAP/聚酯生物复合材料,用X射线衍射和透射电镜等实验手段对纳米粉体的粒径和表面形貌进行了表征,应用微波网络S参数法测量了HAP/聚酯生物复合材料的吸波性能,结果表明:HAP粉体粒径在100nm以下,呈颗粒状,粒径分部均匀;HAP/聚酯生物复合材料在一定频率范围内具有良好的吸波性能,并简要分析了其吸波机理.     

羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的制备

以蚕丝丝素蛋白(SF)作为羟基磷灰石(HA)沉积的模板,制备HA/SF复合粉末,用扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对复合粉末进行分析和鉴定。结果表明,合成产物是HA/SF复合物,其平均粒径约为275.7 nm,其中丝素蛋白含量为17.8%(质量分数)。复合粉末经等静压成型后能够制得弯曲和压缩强度分别为19.87 M Pa和28.65 M Pa的HA/SF复合材料,以N aC l为致孔剂能够制得平均孔径约为61μm、孔隙率为40%的多孔HA/SF复合材料。     

聚氯乙烯/粘土纳米复合材料的制备及性能

通过原位插层法制备了聚氯乙烯／粘土纳米复合材料，分别采用X射线衍射，透射电子显微镜对其结构与形态进行了表征。结果表明，粘土片层已基本被刺离，均匀分散于聚氯乙烯树脂基体中。复合材料的力学性能和耐热性能测试结果表明，适量有机粘土的加入能使其拉伸强度和维卡软化点均较纯聚氯乙烯有较大提高。     

聚合物/铈掺杂纳米氧化锌复合材料的制备及性能

通过原位法将铈掺杂纳米氧化锌(Ce-ZnO)引入二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)与α-甲基丙烯酸(MAA)的共聚体系中,制备了P(DMDAAC-MAA)/(Ce-ZnO)复合材料。X射线衍射、红外光谱与透射电镜结果表明,复合材料形成了一种均匀的球型花状结构。将不同Ce-ZnO用量的复合材料应用于制革工艺中,考察了坯革的抗菌防霉性能与力学性能。应用结果表明,当Ce-ZnO用量为1.8%时,应用P(DMDAAC-MAA)/(Ce-ZnO)复合材料后坯革具有良好的抗菌性能以及较优的力学性能,但基本无防霉性能;结合扫描电镜与能谱分析结果可知,复合材料在坯革中均匀分散。     

聚合物/铈掺杂纳米氧化锌复合材料的制备及性能EI北大核心CSCD

通过原位法将铈掺杂纳米氧化锌(Ce-ZnO)引入二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)与α-甲基丙烯酸(MAA)的共聚体系中,制备了P(DMDAAC-MAA)/(Ce-ZnO)复合材料。X射线衍射、红外光谱与透射电镜结果表明,复合材料形成了一种均匀的球型花状结构。将不同Ce-ZnO用量的复合材料应用于制革工艺中,考察了坯革的抗菌防霉性能与力学性能。应用结果表明,当Ce-ZnO用量为1.8%时,应用P(DMDAAC-MAA)/(Ce-ZnO)复合材料后坯革具有良好的抗菌性能以及较优的力学性能,但基本无防霉性能;结合扫描电镜与能谱分析结果可知,复合材料在坯革中均匀分散。     

聚乙二醇丙三醇对丝素蛋白膜的改性

以乙二醇和环氧氯丙烷为原料,合成了一种新的高分子化合物:聚乙二醇丙三醇(PEGG),用红外光谱和核磁共振对其进行了表征。用流延法制备了丝素蛋白/PEGG共混膜,用X射线衍射法,红外光谱法对共混膜的结构进行测试分析,结果表明,随着PEGG含量的增加,丝素蛋白(SF)的结晶度有所下降,PEGG与丝素蛋白之间有氢键结合,因此可能抑制了s ilkⅠ结晶。测试了共混膜的力学性能,结果表明,共混膜的断裂伸长率、弹性随着PEGG含量的增加而增大,共混膜的断裂强度均高于24M Pa,而杨氏模量都小于80 M Pa。SF/PEGG共混膜具有良好的柔软性和弹性。     

氧化石墨烯/丝素蛋白凝胶结构及其性能研究

目前医用凝胶材料普遍存在力学强度较差及生物降解速度过快等问题。以蚕丝丝素蛋白(SF)凝胶为基础材料,加入氧化石墨烯(GO),并将1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)及N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)作为交联剂制备SF/GO复合凝胶,旨在改善凝胶材料的力学性能,使其在保证复合凝胶材料应有的力学强度的同时,发挥丝素蛋白、氧化石墨烯的生物学效应及凝胶材料的多孔支架作用。实验结果显示,EDC的加入可以使得SF、GO共混形成稳定、均匀的无规卷曲结构,扫描电镜(SEM)显示SF/GO凝胶具有典型的多孔结构。GO的加入可以有效缩短复合材料的凝胶时间,同时复合凝胶材料的力学性能得到明显改善,其压缩强度提高40%以上。GO的加入还可明显延长材料的降解时间。基于SF/GO的复合凝胶在组织修复及再生领域具有较好的应用前景。     

球磨法制备氧化石墨烯/酚醛树脂原位复合材料的力学性能和动态力学性能

为了解决氧化石墨烯(GOs)的制备及在聚合物复合材料中的分散问题,文中采用球磨法制备GOs,通过原位聚合法制备GOs/酚醛(PF)原位树脂,通过辊炼、模压成型工艺制备GOs/PF原位复合材料。研究GOs添加量对酚醛复合材料力学性能和动态力学性能的影响,采用X射线衍射和Raman光谱对GOs结构和性能进行表征,采用凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析和热重分析对原位树脂相对分子质量、固化性能和热性能进行表征,采用扫描电镜对复合材料的冲击断面进行形貌观察。结果表明,GOs添加量为0.25%时,GOs/PF原位复合材料的冲击强度、弯曲强度和储能模量相比纯酚醛复合材料分别提高了21.8%,13.8%和25.8%。扫描电镜结果表明,GOs/PF原位复合材料的断面上可见明显的片状GOs。     

聚乳酸/氧化石墨烯纳米复合材料的结构与性能

以鳞片石墨为原料通过改良的Hummers方法制备氧化石墨烯(GO)。以GO为助剂,采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/GO纳米复合材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对PLA/GO纳米复合材料的结构进行了表征,并对其力学性能和结晶度进行了测试。微观结构分析表明,GO呈现剥离状,并均匀分散在PLA基质中;力学性能研究表明,1%GO的加入有助于改善PLA复合材料的断裂伸长率;断面扫描电镜分析表明PLA复合材料断面发生明显改变,呈现出韧性断裂特征;差示扫描量热结果显示GO可以消除PLA基质冷结晶,有助于提高PLA复合材料结晶度,与X射线衍射分析相吻合。     

丝素蛋白/纳米生物玻璃复合多孔支架的结构与性能

采用冷冻干燥法制备了丝素蛋白(SF)/纳米生物玻璃(NBG)复合多孔支架材料。并用XRD、FT-IR、SEM等对SF/NBG复合支架进行了结构与性能表征。结果表明,SF/NBG复合多孔支架孔连通性较好,孔径为150～300μm,孔隙率为80.6%～90.3%;同时NBG的加入促进了复合多孔支架中SF的构象部分由无规卷曲向β-折叠转变。复合多孔支架抗压强度和抗压模量相比于纯SF多孔支架有较大提高。采用模拟体液浸泡实验研究了复合支架的体外生物活性,并用XRD、FT-IR和FESEM对试样表面进行了表征。结果显示,复合多孔支架经模拟体液浸泡7d后,表面沉积出类骨羟基磷灰石(HA)层,NBG的加入能加快复合多孔支架表面沉积类骨HA的速度。研究结果显示SF/NBG复合多孔支架材料有望作为生物活性良好的骨组织修复材料。     

骨组织工程用n-HA/PA66多孔贯通支架的制备及表征

为了解决生物降解性骨组织工程支架难以与人体骨力学强度相匹配的缺点,选用具有良好生物相容性和力学性能的纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合材料作为基材,通过相转移法和粒子沥滤法相结合的工艺制备了一种骨组织工程用多孔贯通支架.用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和万能力学试验机等手段对多孔支架的理化性能进行表征.结果显示, n-HA/PA66多孔支架具有较为理想的孔隙结构和贯通性,且其压缩强度与人体松质骨相当,可满足骨组织工程支架的基本要求.因其具有非生物降解特性,故可为骨组织的再生提供持续稳定的力学支撑.     

丝素粉体与医用聚氨酯溶胶共混-热压共混膜的制备及性能

采用溶胶共混-热压法成功制备出一系列丝素粉体/聚氨酯共混膜。利用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射、动态力学分析和拉伸实验对共混膜的形貌、结构和性能进行了表征,详细研究了丝素含量对共混膜形貌、结构及性能的影响。结果表明,聚氨酯和丝素粉体间存在一定的氢键相互作用,丝素小颗粒均匀分散在聚氨酯中,形成结构较致密的共混膜。溶...     

纳米羟基磷灰石／丝素蛋白多孔支架材料的制备和表征

采用硝酸钙-丝素蛋白溶液与磷酸钠反应仿生合成纳米羟基磷灰石/丝素蛋白(n-HA/SF)复合材料,并以NaHCO3和NaCl为致孔剂制备了多孔复合支架材料,采用TEM、IR、SEM和EDX对其进行了表征.结果表明,复合材料中HA的粒径在20～50nm之间,是一种CO2-3部分替代型弱结晶类骨针晶,在形貌和尺寸等方面类似于人体骨磷灰石晶体;HA和SF两相间存在强烈的键合作用,复合支架材料呈高度多孔结构,孔壁上富含微孔,孔隙间贯通性高.EDX分析结果表明,HA在有机基体中分布均匀,钙磷元素比为1.66,当复合材料和致孔剂的比例为1:0.5时,其抗压强度可达20.23MPa.     

纳米棒状Ag3PO4/TiO2异质结复合材料的可见光催化性能

采用水热法制备了一维棒状TiO_2纳米材料,再通过原位生长法合成了棒状纳米Ag_3PO_4/TiO_2复合材料,制备了不同摩尔量的纳米棒状Ag_3PO_4/TiO_2异质结复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、漫反射紫外-可见近红外光谱仪(UV-Vis-DRS)和电化学阻抗谱(EIS)对纳米棒状Ag_3PO_4/TiO_2异质结复合材料的晶体结构、形貌、光吸收特性和电子复合情况等进行了表征,并在可见光照射下研究了甲基橙和苯酚的光降解率。结果表明:制备的纳米棒状TiO_2具有更大的比表面积,为纳米Ag_3PO_4的负载提供更多的活性位点,提高了光利用效率;Ag_3PO_4/TiO_2复合材料有异质结的形成,其内建电场可有效提高电子-空穴对的分离效率,进而提高材料的光催化性能和稳定性。     

水不溶性透明丝素蛋白膜的制备及性能

为了得到用于角膜修复的材料,将再生丝素蛋白与D-山梨醇或肌醇共混,用流延法制备共混膜。用X射线衍射、红外光谱法对共混膜的结构进行分析,结果显示,共混膜主要以丝素I型结晶结构为主;SEM测试显示,共混膜表面在湿态下形成了纳米孔洞。考察了共混膜的热水溶失率,力学性能及透光率,发现丝素蛋白的热水溶失率均小于2%。D-山梨醇丝...