纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料的制备和性能研究

用溶液共混法在常温常压下制备了不同比例的纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料.用燃烧实验、IR、XRD、SEM及TEM对复合材料的组成结构及形貌进行了分析和观察,并初步研究了其力学性能.结果表明该复合材料中纳米羟基磷灰石均匀分散在壳聚糖和羧甲基纤维素网络结构中,三组分间还产生了一定的相互作用,其形态、尺寸及结构与自然骨类似,且其抗压强度比纳米羟基磷灰石/壳聚糖二元复合材料更高;同时,通过调节各组分比例,可制得不同抗压强度的复合材料.因此,该三元复合材料可望作为一种新型可降解的非承重部位骨修复材料,在生物医学材料的研究中具有重要意义.     

纳米羧甲基壳聚糖抗菌纸的制备及其力学性能研究

目的研究羧甲基壳聚糖纳米颗粒的制备以及抗菌纸的力学性能。方法以Ca Cl2为离子交联剂,通过离子交换反应,将羧甲基壳聚糖制成纳米颗粒,然后将纳米羧甲基壳聚糖水溶液涂布在纸张表面,制备成抗菌纸并检测其力学性能。结果随着羧甲基壳聚糖溶液浓度的升高,所需的交联剂钙离子浓度也有所升高,抗菌纸的环压强度、耐破度及撕裂度随着涂布纳米羧甲基壳聚糖浓度的增加均有所增加,厚度没有明显变化,能满足包装需求。结论经过纳米羧甲基壳聚糖的涂布,抗菌纸的机械强度均有所增加,能满足抗菌纸的力学性能要求。     

纳米TiO2/壳聚糖复合膜对大肠杆菌杀菌作用的研究

研究了在室内可见光照射下,TiO2/壳聚糖复合膜对大肠杆菌的杀菌作用.当壳聚糖(chitosan)溶液浓度为0.5%,TiO2含量(质量)为0.125%(TiO2/壳聚糖溶液)时,复合膜在2h内对大肠杆菌的杀菌率就达到90%以上.与其它膜相比,杀菌速率快,且杀菌效果持久.结果表明,纳米TiO2/壳聚糖复合膜是具有较好杀菌功能的绿色环保材料.     

TiO2/壳聚糖纳米复合涂料制备及其在抗菌纸中的应用

以纳米TiO2、壳聚糖双胍盐酸盐为抗菌剂,加以胶黏剂羧基丁苯胶乳、分散剂六偏磷酸钠、消泡剂叔丁醇,制备了TiO2/壳聚糖纳米复合涂料,利用SEM、FT-IR对涂料的微观形貌和基本结构进行了表征。以表面涂布方式将TiO2/壳聚糖纳米复合涂料施涂于纸张表面,制得涂布抗菌纸,对涂布抗菌纸的微观结构及抗菌性能进行了研究。结果表明,经TiO2/壳聚糖纳米复合涂料涂布后,纸张具备较强的抗菌性能;而且,实验发现,随着涂料体系中壳聚糖组分的不断增加,涂布纸的抗菌性能逐渐提高。当纳米TiO2/壳聚糖的加入比例为1∶1时,双层涂布后的纸张对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到86.55%和92.19%。     

Ag-羧甲基壳聚糖复合微粒的制备及其抑菌活性

壳聚糖经羧甲基化改性后得到水溶性较高的羧甲基壳聚糖（OCMC）,它具有优良的稳定性和抗菌性。对比OCMC在不同溶剂中的溶解度,发现OCMC在2wt%乙酸溶液中的溶解性最好。将OCMC与纳米Ag（AgNPs）复合得到Ag-OCMC复合微粒,采用UV-Vis、FTIR、XPS、TEM、SEM和TG-DTA对Ag-OCMC复合微粒的组成、微观结构和热性能进行表征。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为模型菌种测试Ag-OCMC复合微粒对革兰氏菌的抗菌性能。结果表明:AgNPs为面心立方晶型,平均粒径为40~50 nm;AgNPs的引入提高了壳聚糖和OCMC的分解温度。Ag-OCMC复合微粒对革兰氏菌的抑菌活性明显高于单一壳聚糖基抗菌剂。      

羧甲基壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合支架材料的制备及生物安全性

为了探讨羧甲基壳聚糖/纳米羟基磷灰石(CMCTS/n-HA)复合支架材料的制备及其生物安全性,采用化学沉淀法合成了纳米羟基磷灰石粉体（n-HA）; 以无水乙醇为沥滤剂,以16.7% (质量分数)的柠檬酸水溶液作粘接剂, 通过粒子沥滤法制备CMCTS/n-HA多孔复合材料。对其孔隙率及抗压强度进行测试,并将其植入大白兔骨缺损处观察组织学变化并进行肝肾功能检测。CMCTS/n-HA复合多孔材料的孔隙率接近75％,孔隙尺寸分布约从几微米到600 μm,并且孔隙之间相互贯通,其抗压强度可达21 MPa以上,植入大白兔骨缺损处未见引起骨组织明显的炎症反应及骨坏死, 肝肾功能检测未发现有肝肾毒性。CMCTS/n-HA可以满足骨组织工程支架的基本要求。      

纳米TiO2／SiO2复合食品抗菌材料

以水玻璃和Ti(SO4)2为原料,制备出了多孔的纳米TiO2/SiO2复合粒子。在后处理过程中,利用无机包覆剂溶解度随温度的变化,在复合粒子表面包覆了一层无机结晶膜。经热处理除去包覆剂后,得到了以单分散纳米复合粒子组成的复合微粉。对复合微粉进行比表面和孔容测试,并运用XRD和TEM进行了表征。发现TiO2以12.6nm的纳米晶粒的形式被多孔的SiO2包覆,所形成的复合粒子则约为20nm。为了了解复合微粒的灭菌效果,运用纳米TiO2和复合粉末对4种保健食品进行对照灭菌实验。两个月后,测得含复合微粒的样品中的菌落总数为50～120个/g,是相应保健食品企业标准许可菌落数的0.25%～0.7%,为相应空白样和纳米TiO2粉样品菌落数的0.52%～0.97%和33.3%～83.3%。     

壳聚糖/无机物纳米复合材料在抗菌方面的研究进展

壳聚糖作为一种天然高分子有机物,具有良好的生物相容性、可降解性和抗菌性,在抗菌方面已有一定的应用,但其抗菌性能易受自身因素和外界条件的影响,因此如何巩固和加强壳聚糖的抗菌性能并进行应用成为了研究的热点。将壳聚糖与无机物纳米材料复合,有机和无机组分协同互补,能显著提高材料的抗菌性能,复合材料还具有优异的机械强度和生物相容性,可广泛应用于水处理、食品、纺织、化妆品和医学等领域,引起了科研人员的密切关注。本文总结了壳聚糖的抗菌机理和影响抗菌性能的因素,详细介绍了壳聚糖与金属、金属氧化物、层状硅酸盐和碳材料等无机物复合后的纳米材料在抗菌方面的应用,同时对其在抗菌领域的发展前景进行了展望。     

稀土元素掺杂纳米TiO2Zeta电位的研穷

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2以及稀土元素（Ce、Nd、Pr、Sm）掺杂纳米TiO2粉体．采用透射电镜（TEM）表征粉体形貌，MARVEN NANO ZS-90仪器测试粉体Zeta电位。结果表明：制备粉体属于纳米级别；在pH值2～11范围内，Pr、Sm、Nd掺杂与纯纳米TiO2 Zeta电位-pH曲线形状大致相同，相对于纳米TiO2的Zeta电位-pH曲线，Pr、Sm掺杂曲线右移，等电点增大；Nd掺杂曲线左移，等电点减小。Ce掺杂未出现等电点，在pH值2～11范围内，其Zeta电位始终为负值，在pH值相同时，5％Ce-TiO2 Zeta电位绝对值〉1％Ce-TiO2、2．5％Ce-TiO2．     

苦参碱/羧甲基壳聚糖/磷酸化壳聚糖纳米粒子的制备及性能表征

为了克服壳聚糖只能溶于酸性水溶液的局限,对壳聚糖进行了化学修饰,通过引入磷酸基官能团,合成了可溶于中性水的磷酸化壳聚糖.以磷酸化壳聚糖和羧甲基壳聚糖为基材,采用聚电解质复合法制备了苦参碱/羧甲基壳聚糖/磷酸化壳聚糖纳米粒子水分散制剂.测试结果表明,纳米粒子的平均粒径为l00～200nm,纳米粒子对苦参碱的负载率最高可达66.2%.     

Ag/低分子量壳聚糖复合胶乳的制备及抗菌性能

采用原位法和液相化学还原法制备了Ag/低分子量壳聚糖(LMWC)和Ag/LMWC-聚吡咯(PPy)复合胶乳,分析了各种工艺条件对复合胶乳中纳米Ag粒子粒径及粒度分布的影响规律,并确定了复合胶乳较适宜的合成条件。采用UV-Vis、TEM、FTIR及 XRD对复合胶乳的组成和纳米Ag的形态进行了表征。结果显示: Ag/LMWC 和 Ag/LMWC-PPy复合胶乳中的纳米Ag晶体为面心立方结构,平均粒径约为10~20 nm。抗菌测试结果表明: LMWC(黏均分子量M_η=4.3×10⁵)的抗菌效果优于未降解的原始壳聚糖(CS),由于纳米Ag的引入,Ag/LMWC和Ag/LMWC-PPy复合胶乳对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌与单一的LMWC相比均具有较高的抑菌活性。     

锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料的制备及其性能研究

以纳米锐钛矿型TiO2粉体作为主要原料,锌沸石作为载体,铈离子为掺杂离子,采用浸渍法制备锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料,运用抑菌圈法对其抗菌性能进行评价,用紫外光谱对比纯纳米TiO2抗菌材料和锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料的光催化效果。结果表明,纳米TiO2与硝酸铈的物质的量比为40∶1、反应时间为0.5h、焙烧温度为300℃、pH=3条件下抗菌性能最佳,抑菌圈直径达到34.63mm。锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料样品对于大肠杆菌具有明显的抑杀效果。     

含纳米银的明胶/壳聚糖纳米纤维的制备及其抗菌性能研究

以浓度为88%的甲酸溶液作为纺丝溶剂,采用静电纺丝和紫外光照射还原的方法制备了含纳米银颗粒的明胶/壳聚糖纳米纤维。研究发现,壳聚糖的加入量低于明胶质量的3/16时可以得到纳米纤维,纤维平均直径随着硝酸银加入量的增大而减小,纤维表面纳米银的平均直径随着硝酸银加入量的增大而增大,在纺丝体系中硝酸银的加入量存在一个极限值。所制得含纳米银的明胶/壳聚糖纳米纤维对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌具有较好的抑菌性能,纺丝时加入1%硝酸银制得纳米纤维膜的抑菌率达到99%以上,这种抗菌型纳米纤维可以应用于医用敷料等领域。     

Fe3O4／羧甲基化壳聚糖纳米粒子的制备与表征

磁性壳聚糖纳米粒子可用于药物载体及废水处理吸附剂。以化学共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子，壳聚糖先进行羧甲基化改性，再经碳二亚胺活化，包履在Fe3O4颗粒表面,透射电镜（TEM）表明，Fe3O4纳米粒子被CMC包履，粒径约10nm；X射线衍射（XRD）分析表明复合纳米粒子中磁性物质为Fe3O4；傅立叶红外光谱（FTIR）表明壳聚糖发生羧甲基反应；磁性测试表明，Fe3O4／CMC具有超顺磁性，饱和磁化强度25.73emu／g，且有良好的磁稳定性。     

Ni/TiO2复合镀层光催化抗菌性能的研究

为了研究TiO2在镀层中的光催化抗菌活性,以不锈钢为基体,制备了Ni/TiO2光催化抗菌功能性复合镀层,测定了镀层中TiO2微粒的复合量,考察了Ni/TiO2电极的光催化析氢性能,利用ESEM观察了镀层的表面形貌,并探讨了半导体TiO2光催化杀灭细菌的机理.研究表明:当镀层中TiO2复合量达到21.98%时,Ni/TiO2复合镀层对大肠杆菌、绿脓杆菌、粪链球菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于95%;在光照射下,Ni/TiO2电极阴极析氢反应的起始电位正移了约200mV.     

羧甲基纤维素钠／TiO2纳米复合物的制备与表征

用纳米TiO2为原料,以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为基体,采用共混法制得CMC-Na/TiO2纳米复合物。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)等手段对该体系进行了表征。结果表明,由于纳米TiO2粒子的引入,CMC-Na分子FT-IR的某些特征峰的波数发生明显变化;纳米TiO2在复合物中的分散性较好;复合材料的热稳定性高于纯CMC-Na薄膜;此外,复合材料的力学性能有所提高。     

二氧化钛复合微粉的抗菌性能研究

采用混合－灼烧法制备二氧化钛复合微粉，研究组成，含量和温度对二氧化钛复合微粉抗菌性能的影响。