氧化石墨烯/纳米羟基磷灰石复合粉体的制备及其细胞毒性

采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯（GO）,再与Ca（NO₃）₂和（NH₄）₂HPO₄通过溶液离子共滴定法制备GO/纳米羟基磷灰石（nHAP）复合粉体材料。利用TEM、XRD、FTIR、XPS等分析了GO/nHAP复合粉体的形貌、相结构、官能团以及元素化学价态变化,最后通过3-（4,5-二甲基噻唑-2）-2,5-二苯基四氮唑溴（MTT）法对GO/nHAP粉体复合材料的生物学性能进行检测。结果表明：GO/nHAP复合粉体中nHAP呈现晶簇针状,且分散均匀,尺寸约为50~100 nm,GO片层尺寸为1 000~4 000 nm;nHAP在GO表层原位形核,并沿着（112）晶面择优生长,两相通过化学键的形式结合;GO/nHAP复合粉体材料无细胞毒性。     

纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料力学性能

将纳米羟基磷灰石(n-HA)和聚乳酸(PUA)在溶剂中混合,干燥后再采用热压成型工艺制备n-HA/PLLA复合材料.制备过程中n-HA采用F-127和PEG改性处理.拉伸实验发现:n-HA加入PLLA基体中,能提高PLLA的塑性;PEG改性n-HA与PLLA复合力学性能较好,PEG可以改善HA的分散性.扫描电镜图片显示:与PLLA比较,PEG改性n-HA/PLLA复合材料的断裂为韧性断裂,PLLA的断裂接近脆性断裂.     

石墨烯/聚乳酸复合膜的制备及其性能研究

通过改性Hummers法制备了石墨烯,然后通过物理共混与超声相结合的方法制备了石墨烯含量不同的石墨烯/聚乳酸复合膜,并研究复合膜的电阻、力学性能、热稳定性和气体阻隔性能。其中纯的聚乳酸膜的电阻数量级为1016,而添加0.5%的石墨烯之后,其电阻值数量级可达104,提高了12个数量级;当添加量为1%时,其拉伸强度也从15 MPa增加到20 MPa,透气量也从1650cm~3/(m~2·24h·0.1 MPa)降低到300cm~3/(m~2·24h·0.1MPa);添加量为5%时,热阻值从13.4cm~2·K/W降低到7.2cm~2·K/W。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合膜的制备和表征

以壳聚糖(chitosan,CS)为高分子相,纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,n-HA)为无机相,采用溶液共混和真空下溶剂挥发的方法制备了n-HA/CS复合膜,通过SEM、XRD、FTIR、接触角及力学性能等测试对此复合膜进行分析和表征.结果表明,复合膜具有非对称结构,上表面组分主要是CS,下表面组分是n-HA和CS复合体,并在底部形成了一层致密层,中间是疏松层;复合膜中CS与HA之间存在一定的化学键合并复合均匀,没有明显的相分离,且复合膜中的HA为类似于自然骨矿物相的弱结晶结构.复合膜的非对称结构对其接触角也有一定的影响,反映了膜表面亲、疏水性的不同,为细胞的粘附和旺长提供了一定的微环境.复合膜干态下的拉伸强度和断裂伸长率较纯CS膜的低,而在湿态时却较纯CS膜高.     

纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合纳米结构组织工程支架材料的制备与表征

采用热致相分离法制备了一系列左旋聚乳酸/纳米羟基磷灰石(PLLA/n-HA)纳米纤维状复合支架材料,并采用扫描电境、万能材料试验机和体外降解实验对其进行了表征.实验结果表明,复合支架的孔隙率高达90%;扫描电镜观测到复合支架材料为三维多孔的网状纳米纤维状结构,其纳米纤维直径在200～500nm的范围内;万能材料试验机测得复合支架的压缩模量最大可提高至纯聚乳酸支架的3倍.     

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。     

载银聚乙烯醇/纳米晶纤维素/氧化石墨烯复合膜的制备及性能研究

首先通过溶液共混浇铸成膜法制备了聚乙烯醇/纳米晶纤维素/氧化石墨烯(PVA/CNC/GO)复合膜,随后将其浸泡在AgNO3的乙醇/水混合溶液中,通过PVA还原Ag+制得了负载Ag的PVA/CNC/GO复合膜。使用扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计和万能材料试验机等手段对复合膜的结构与性能进行表征,结果表明:当CNC和GO质量比为1∶2时,Ag负载量达到最大值9.51%。所制备的载Ag复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有优异的抗菌活性,同时具有良好的机械强度和耐水性。     

羟基磷灰石/聚乳酸/聚氨酯生物材料的降解性能

以聚乳酸(PDLLA)和聚氨酯(PU)为基体,将纳米羟基磷灰石(n-HA)与其复合,制备了多孔n-HA/PDLLA/PU生物材料,通过模拟体液(SBF)浸泡试验评估材料的生物降解性和矿化活性,测定了降解过程中材料的吸水率和pH变化,以及浸泡前后的质量损失。通过红外光谱分析生物材料浸泡前后结构组成变化,采用热重分析(TG)材料降解前后的热稳定性,并用扫描电镜观察材料降解前后表面形貌特征。结果表明,n-HA/PDLLA/PU生物材料在模拟体液中随浸泡时间的延长由外到内不断降解,可以通过控制PDLLA的含量调节材料的降解速率;随着PDLLA和PU的水解以及n-HA形成新的结晶,生物材料降解后热稳定性降低。     

石墨烯/氧化石墨烯-聚乳酸的制备与表征

通过优化Hummers法制备了氧化石墨烯,并用水合肼还原法制备了石墨烯,且对自制的石墨烯和氧化石墨烯进行了测试及分析;然后通过溶液插层法制得纳米级聚乳酸/石墨烯和聚乳酸/氧化石墨烯复合材料,并对其分散性、热学性能以及力学性能进行了分析。对石墨烯和氧化石墨烯的表征结果说明,水合肼可以还原氧化石墨,所制备的石墨烯纯度较高。对聚乳酸/石墨烯和聚乳酸/氧化石墨烯复合材料的性能分析结果表明,在聚乳酸的结晶度、结晶速率和对聚乳酸的结晶成核上,石墨烯比氧化石墨烯具有更优异的表现,但在热稳定性能方面,氧化石墨烯比石墨烯优异;在力学性能方面,有增强和降低两种影响,添加少量氧化石墨烯时聚乳酸的力学性能降低,而含质量分数为0.5%的石墨烯复合材料在拉伸实验和冲击实验中的增强效果较为明显。     

电纺制备明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯抗菌复合纳米纤维的研究

本研究模拟细胞外基质成分与结构, 采用静电纺丝法成功制备出明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯四元复合纤维。重点考察该体系中物质浓度对复合纤维形貌及抗菌性能的影响。结果表明: 明胶浓度增大会增大纤维的直径, 但浓度过大会出现粘连现象, 其最佳浓度为15~20%; 加入壳聚糖(CS)会出现细纤维分支, 其浓度为1%左右较佳; 增加羟基磷灰石(HA)浓度, 可提高电纺液的导电性, 降低纤维中的珠状物和粘联现象发生, 粒径为12 μm的HA浓度为5%时纤维形态较好; 加入氧化石墨烯后可使纤维形态均匀、光滑。最后对四元复合纤维进行了抗菌性能考察, 发现氧化石墨烯的加入增强了复合纤维的抗菌性。明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯四元复合纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较好的抗菌效果。     

石墨烯/聚乳酸复合材料的制备与性能研究

目的制备具有优异阻隔性能及热稳定性的聚乳酸薄膜材料。方法在聚乳酸中添加石墨烯对其进行改性。首先采用改进的Hummers法将鳞片状石墨制备成氧化石墨烯,继而采用热剥离法将氧化石墨烯还原剥离为石墨烯,然后以聚乳酸为基材,还原后的石墨烯为增强相,采用流延法制备石墨烯/聚乳酸复合薄膜,并测试了其结构、热稳定性以及阻隔性能。结果红外分析表明,石墨被强氧化剂氧化后形成了以C—OH,—COOH,C—O—C和C=O等官能团形式存在的石墨层间化合物,还原后获得的石墨烯剥离充分;石墨烯/聚乳酸复合薄膜的热稳定性能和阻隔性能随石墨烯含量的增加而逐渐增强。结论在试验参数范围内,石墨烯/聚乳酸复合薄膜的热稳定性和阻隔性能优于聚乳酸薄膜。     

功能化氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料的制备及力学性能研究

以壳聚糖为基体、氧化石墨烯为活性增强相,采用溶液复合的方法制备了氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料。为使氧化石墨烯均匀地分散在壳聚糖溶液中,对氧化石墨烯的表面进行了功能化处理。通过TEM、SEM、XRD、TGA和力学实验对氧化石墨烯的分散性,复合材料的结晶性能、热性能和力学性能进行了分析。研究结果表明,表面处理后的氧化石墨烯均匀分散于壳聚糖溶液中,未出现絮凝和团聚现象,复合材料中氧化石墨烯也以层片堆叠的方式存在。复合材料中壳聚糖基体的结晶峰位置和结晶度不随氧化石墨烯的加入而改变。复合材料的杨氏模量随着氧化石墨烯含量的增加而提高,断裂伸长率随氧化石墨烯含量增加而降低;当氧化石墨烯含量达到5%(质量分数)后,材料由韧性变为脆性,强度降低。复合材料的热稳定性随着氧化石墨烯含量的增加而提高。     

Implications of Chemical Reduction Using Hydriodic Acid on the Antimicrobial Properties of Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide Membranes

The antimicrobial properties of graphene‐based membranes such as single‐layer graphene oxide (GO) and modified graphene oxide (rGO) on top of cellulose ester membrane are reported in this study. rGO membranes are made from GO by hydriodic acid (HI) vapor treatment. The antibacterial properties are tested after 3 h contact time with selected model bacteria. Complete bacterial cell inactivation is found only after contact with rGO membranes, while no significant bacterial inactivation is found for the control i) GO membrane, ii) the mixed cellulose ester support, and the iii) rGO membrane after additional washing that removes the remaining HI. This indicates that the antimicrobial effect is neither caused by the graphene nor the membrane support. The antimicrobial effect is found to be conclusively linked to the HI eliminating microbial growth, at concentrations from 0.005%. These findings emphasize the importance of caution in the reporting of antimicrobial properties of graphene‐based surfaces.     

导电性聚吡咯/聚乳酸复合膜的制备及性能

通过乳液聚合法制备导电性聚吡咯/聚乳酸(PPy/PLA)复合膜。扫描电镜观察表明,复合膜中的聚吡咯粒子形成连续的小域分散在可生物降解的聚乳酸骨架中,红外光谱检测显示有PPy和PLA的典型吸收峰。使用自制的多通道直流电刺激系统对复合膜进行测试,结果表明,复合膜电导率衰减缓慢,导电性稳定,在560h～1146h电流持续保持在28μA～35μA之间。扫描电镜显示原代培养的成骨细胞能在导电性PPy/PLA复合膜上很好地粘附和铺展,说明复合膜具有良好的细胞相容性。     

纳米羟基磷灰石/聚氨基酸复合材料体外成骨样细胞相容性评价

为评价自制纳米羟基磷灰石/聚氨基酸(n-HA/PAA)复合材料体外细胞相容性,采用MG63成骨样细胞与材料共同培养,以n-HA为对照进行以下实验:①细胞形态学观察;②细胞吸光度值的MTT检测;③细胞碱性磷酸酶(ALP)活力检测;④细胞骨钙素(OCN)含量的酶联免疫法(ELISA)检测;⑤流式细胞仪检测细胞周期及细胞凋亡情况。结果表明,n-HA/PAA复合材料对MG63细胞形态无明显影响,材料周围及表面细胞贴壁生长良好,并随时间的延长细胞逐渐增多。MTT检测细胞吸光度值随培养时间的延长而逐渐增加,且细胞增殖明显,实验组与对照组间各时间点比较无明显差异(P>0.05)。细胞ALP活力及OCN含量随培养时间的延长逐渐增加,实验组与对照组比较无明显差异(P>0.05)。两组材料对细胞的生长周期及凋亡均无明显影响,且两组细胞周期及凋亡细胞各自比较无明显差异(P>0.05)。     

可生物降解聚乳酸载青风藤总碱微球的制备工艺

探索青风藤总生物碱微球(CSA-MS)的制备方法并优化制备工艺.采用乳化-溶剂挥发法制备CSA-MS,紫外分光光度法测定MS的包封率和栽药量,扫描电镜观察MS的形貌,粒径测定仪测MS粒径分布情况,并测试药物的体外释放情况.结果显示,MS外观圆整,平均粒径为(21.5±1.22)μm.正交实验优化了MS的制备工艺,其优化...     

甲壳素纳米纤维/聚乳酸复合材料的制备及性能

利用甲壳素纳米纤维(CHNFs)对聚乳酸(PLA)进行增强改性,分别采用湿混法和聚乙二醇(PEG)分散剂法制备了挤出成型的CHNFs/PLA复合材料,并对复合材料的力学性能、热性能及微观形貌进行表征。结果表明,制备的α-甲壳素纳米纤维直径小于100 nm,长度为几百微米,具有三维网状结构;湿混法和PEG分散剂法对制备的CHNFs/PLA复合材料都有较好的增强作用,当CHNFs的添加量高于30%时,湿混法制备的复合材料的力学性能明显优于PEG分散剂法制备的复合材料;对复合材料的扫描电镜图分析表明,湿混法制备的复合材料中有大量的网状细丝均匀致密地分散在PLA的断面,达到了对CHNFs预期的分散效果,而PEG分散剂法制备的复合材料中,CHNFs以短小纤维的聚集体形态分布于复合材料的断面,说明聚乙二醇对于CHNFs与PLA体系是良好的界面相容剂,但是该方法降低了CHNFs的长径比。因此湿混法是一种更有效的纤维预处理方式。     

纳米二氧化钛/聚乳酸抗菌薄膜的制备和性能

目的以聚乳酸(PLA)为原料,添加纳米二氧化钛(Nano-TiO_2)来制备新型可生物降解抗菌包装材料。方法将抗菌剂Nano-TiO_2添加到PLA中,采用溶液流延法制备Nano-TiO_2/PLA抗菌薄膜。测试该抗菌薄膜的抑菌性、力学性能、透湿性,并用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射测定等手段对改性结果进行评估。结果当Nano-TiO_2的质量分数为4%时,抗菌薄膜对金黄色葡萄球菌的抑菌率为90.27%,其拉伸强度为23.2 MPa,断裂伸长率为2.2%,透湿系数为2.3×10~(-13) g·cm/(m~2·s·Pa)。结论Nano-TiO_2/PLA抗菌薄膜具有优良的抑菌效果,可用于食品、药品等产品的包装。     

氧化石墨烯/双马来酰亚胺树脂纳米复合材料的制备及性能

通过溶剂超声剥离法制备氧化石墨烯/双马来酰亚胺(BMI)树脂纳米复合材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)对纳米复合材料进行表征,并对其力学性能进行研究。结果表明,在N,N-二甲基甲酰胺中超声能有效地将异氰酸苯酯改性的氧化石墨剥离成氧化石墨烯薄片;这种纳米复合材料比BMI树脂具有更好的力学性能和耐热性能,当氧化石墨烯含量为基体树脂的1%时,其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为87.7 MPa、142.1MPa、15.9 kJ/m2,当氧化石墨烯含量为1.25%时,其1000℃时的残炭率达41.3%。