内部连接的球形多孔羟基磷灰石支架的制备

采用高分子模板,通过注浆成型制备了球形孔结构的羟基磷灰石(hroxyapatite,HA)支架,研究了支架的微观结构、压缩强度和相容性.结果表明:改变工艺参数可以控制高分子模板中球体间胶黏面的大小,控制所制备的HA多孔体孔内连接的尺寸.制备的支架具有开口、均匀而内部连通的多孔结构,当孔径为200μm、孔隙率为65%时,压缩强度可达8MPa左右.体外生物模拟实验表明:多孔结构HA支架有很好的相容性.随多孔球体孔隙率和尺寸的增加,支架的细胞吸收率逐步增加.     

三维连通球形内孔结构羟基磷灰石支架的制备

制备理想的多孔支架材料是目前骨组织工程学研究的重点之一.实验中制备了一种高强度的三维连通球形内孔结构羟基磷灰石支架.首先,用羟基磷灰石粉末和无水乙醇制成浆料,然后,将浆料注入高分子模板.高分子模板是由帕拉胶微球（Paraffin microsphere）和NaCl粒子为原料制成的,用去离子水冲洗,以除去NaCl晶体.注入浆料的高分子模板干燥后,在400～600℃烧去高分子模板,在1 100～1 250℃保温2 h制成羟基磷灰石支架.研究了不同工艺下制备的多孔体的形貌和抗压性能.结果表明：该支架具有良好的连通性,孔尺寸分布均匀,孔隙率可控制在40%～90%,当孔隙率为65%时抗压强度可达10 MPa,表明具有良好的力学性能.     

孔结构不同的两种多孔羟基磷灰石陶瓷的性能比较研究

采用有机泡沫浸渍法和注浆成型法分别制备了网孔和球孔结构的羟基磷灰石多孔陶瓷;观察比较了2种多孔体的孔结构,系统地研究了2种孔结构的羟基磷灰石多孔体孔隙率和压缩强度的关系,并进行了体外模拟试验。结果表明:球形孔结构的HA多孔体有较好的抗压缩强度,其中,孔径为200 μm,孔隙率为65％的支架其压缩强度可达 8 MPa左右。体外模拟实验表明2种孔结构羟基磷灰石(HA)支架均有利于细胞的生长。     

PLA/HA多孔生物支架的制备及性能研究

以聚乳酸(PLA)、羟基磷灰石(HA)为主要原料,氯化钠为致孔剂,采用溶液共混-粒子沥滤法制备了PLA/HA复合多孔生物支架,并测试研究了该PLA/HA多孔支架的孔隙率、孔隙连通率及力学性能。结果表明:PLA/HA(85/15)复合多孔支架的孔隙率略低于纯PLA多孔支架,可达到81.6%,可以满足组织工程对支架材料的要求。另外,PLA/HA支架材料的弯曲强度和压缩强度均在PLA与HA的质量比为85/15时达到最大值,分别为76.1和75.7 MPa。     

改进粒子沥滤法制备PLA/HA支架及其性能

采用溶剂浇铸/真空挥发/粒子沥滤法(SC/VV/PL)制备了聚乳酸(PLA)和PLA/羟基磷灰石(HA)多孔支架,研究了支架的结构、力学性能、亲水性能等.从扫描电镜结果可以看出支架孔径与所用的致孔剂氯化钠(NaCl)的粒径符合良好,PLA和PLA/HA支架的孔隙率均大于79%,压缩模量、接触角、吸水率的测试结果表明,HA的加入显著改善了PLA支架的力学性能和亲水性能.     

冷冻干燥法制备羟基磷灰石多孔支架

采用冷冻干燥法制备出多孔羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)支架,观察了支架的微观形貌,研究了HA浆料固含量和孔隙率、冷冻速率和孔径尺寸的关系.结果表明:通过调整工艺参数可以使制备出的多孔支架的孔隙率和平均孔径尺寸分别在45%~85%、100~800μm之间变化,孔的连通性较好.支架孔隙率随着浆料固含量的降低而升高,孔隙率最高可达到85%.孔径尺寸随着冷冻速率的升高而减小,减小的速度不断降低.当冷冻速率在1.3~3℃/min之间变化时,孔径尺寸约为800~300μm;当冷冻速率分别为9℃/min和11℃/min时,得到支架的孔径尺寸却相差不大,在90～110μm之间.     

不同结构羟基磷灰石微球的制备及相关机理分析

利用喷雾干燥法成功制备具有实心、多孔和空心结构的羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)微球,简要分析不同结构HA微球的形成机理.用扫描电镜观察产物的微观结构和表面形貌发现:将HA料浆直接喷雾十燥可以获得形状规则的实心微球;向料浆中加入明胶溶液后再喷雾干燥,随后经高温煅烧可以获得孔隙率较高的多孔微球:向料浆中加...     

凝胶成型法制备多孔羟基磷灰石生物陶瓷

介绍了凝胶成型法制备多孔羟基磷灰石支架材料的一种新工艺,通过对浆料配方的设计,保证了浆料的均匀性。利用体视显微镜等对制备的多孔羟基磷灰石孔洞结构进行观察。结果表明:这种方法可以很好地控制多孔支架材料的孔洞结构、大小,孔分布均匀且内部连通,孔径在300～500μm之间。通过改变工艺参数可以控制孔隙率在92%～45%之间变化。对抗压性能的测定结果表明:含HA为50%(质量分数)的陶瓷浆料所得到的多孔体的抗压强度高达5MPa,具有良好的机械性能。     

过氧化氢/蒸馏水溶液冷冻干燥制备多孔羟基磷灰石陶瓷

采用过氧化氢/蒸馏水(H2O2/H2O)溶液结晶体为模板,通过冷冻干燥法及发泡技术制备了含有层状孔及球形孔两种孔型的羟基磷灰石(HA)支架。通过改变浆料中H2O2的含量来控制多孔陶瓷支架形貌,并对其生物性能进行分析。结果表明:当为纯水浆料时,多孔陶瓷平均片层间距为250~580μm;当H2O2/H2O中H2O2的含量为3%(体积分数,下同)时,多孔陶瓷中出现球形孔,球形孔径为180~410μm;当H2O2的含量增大至9%时,球形孔孔径可达300~1 000μm;H2O2含量为6%时多孔HA陶瓷支架的开孔孔隙率最大。体外模拟实验表明,球形孔及层状孔两种孔形HA陶瓷支架材料有利于细胞生长,材料表面细胞结构清晰,铺展形态良好。支架强度值符合骨组织工程中细胞支架材料的压缩强度要求。     

包埋PLGA微球的可控释壳聚糖支架材料的研究

为解决组织工程支架材料内部营养供应不足的问题,将营养物质包埋在聚合物微球内再植入支架,通过微球内营养物质的控制释放保持支架内部营养物质浓度的持续均匀性。以牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白,乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为外包被材料,采用复乳法(w/o/w)制备聚合物微球,然后将该微球与壳聚糖溶液混合,冻干形成支架。以BCA法检测载药微球自身的释放情况以及其植入到支架后的释放情况,通过扫描电镜观察载药微球的结构以及其植入支架材料后结构变化。结果表明,微球形态圆整,粒径范围在27～55μm之间。壳聚糖支架呈多孔状结构,1%壳聚糖支架孔隙率、吸水率和降解率分别为(92.99±2.51)%、(89.66±0.66)%和(73.77±3.21)%。体外释放显示:微球可以持续释放所包埋的蛋白,突释较小,168h后PLGA微球的累积释放量为(20.24±0.83)%。电镜照片显示,微球植入支架后,与支架结合紧密,微球结构没有发生明显改变。168h后支架内部蛋白浓度为(11.44±1.81)×10-2mg·mL-1。相比传统靠外部培养基自由扩散到支架内部为支架内细胞供养的方法,营养物质或细胞因子包埋在控释微球中并与支架材料复合成可控释支架,可以长时间维持支架中这些因子的浓度均匀,从而为组织工程提供理想的支架材料。     

活性氧化铝载体的孔结构

本文阐述了载体活性氧化铝孔的产生及类型，提出了孔结构的网络模型，讨论了影响氧化铝孔结构的几种因素，介绍了几种控制孔结构的方法，并综合考虑了氧化铝孔结构与其它物性间的关系而提出了一些看法。     

大孔氧化铝载体制备条件的研究

本文以拟薄水铝石为原料,槽法炭黑为扩孔剂制备了大孔氧化铝载体,并对制备条件进行了研究,找到了制备条件对载体孔结构及强度的影响规律。     

氧化铝(拟薄水铝石)的孔结构研究

本文阐述了负载型催化剂常用载体γ-Al₂O₃其前驱物拟薄水铝石的孔结构特征。这些初始粒子保留它们的相应结构，并对拟薄水铝石在300℃以上焙烧转化为γ-Al₂O₃的孔分布有显著影响。介绍了如何区分无定形、拟薄水铝石和薄水铝石；考察了制备方法，焙烧、水热处理条件，扩孔剂及改进挤条或成型对γ、θ-Al₂O₃孔结构的影响。     

液体排除法测定多孔陶瓷膜孔径分布

利用液体排除法实验测定了多孔陶瓷膜的孔径分布。对比了浸润渗透体系对测定结果的影响及其测定重复性,并与气体泡压法、压汞法、气体吸附脱附法和渗透孔度法进行了比较。实验结果表明该方法可用于测定陶瓷超滤膜和微滤膜的孔径分布。     

Synthesis of Si-N and B-N Preceramic Coatings on Silica Gel by Chemical Surface Coating: A Porosity Study

Silica gel has been modified by successive gas reactions with (SiCl₄-NH₃) and (BCl₃-NH₃) in order to obtain Si-N and B-N preceramic polymers, which are chemically bound to the substrate surface. The effect of the polymer synsthesis on the porosity characteristics of the substrate is determined as a function of the number of applied modification cycles, using N₂ adsorption-desorption isotherms recorded at 77 K. The elemental analysis data in combination with the adsorption isotherms yield a more detailed picture of the density and the homogeneity of the coatings. Using the pore size distributions, the contribution of pore blocking and pore narrowing can be calculated as a function of the amount of reaction cycles. A new calculation method for the pore blocking and pore narrowing, which is not based on any pore shape model, is also presented and compared with the former calculation method.     

采用压块工艺试制煤质颗粒活性炭

采用六个原煤样品和一种硬煤沥青制成一系列压块活性炭试样,分析了它们的常规吸附性能以及孔结构,并与美国产CalgonF400和日本产Mitsui008活性炭样品做了对比分析,结果表明,用神府长焰煤、山西主焦煤和硬煤沥青制成的YK-4活性炭试样的各项性能,尤其是孔结构,已达到CalgonF400商用炭水平。     

Thermoporometry as a new tool in analyzing mesoporous MCM-41 materials

Thermoporometry, a calorimetric procedure, is applied for measuring the pore size distribution, pore volume and surface area of mesoporous MCM-41 molecular sieves using water as the adsorbate. A series of MCM-41 materials with various pore diameters was synthesized and subjected to the new method. The results are compared with nitrogen physisorption. Both methods are complementary, whereby the former provides also information about the pore shape. MCM-41 materials with pores wider than 50 Å also allow the use of benzene as the adsorbate in thermoporometry.     

Fractals and model catalysts

A brief outline of the application of fractals to porous solids is given. The variation of porosity and surface area as functions of particle size and pore size are discussed. For F-20 Alcoa alumina most of the surface is contained in pores of radius near 20 Å. However, fractal behavior is observed if probe molecules are used that are too large to fit into pores of radius near 20 Å. For some zeolites, fractal behavior can be observed if probe molecules are used that are smaller than the largest openings in the microcrystalline structure. Neither conventional materials like alumina, nor zeolites, should be considered to be fractals (approximants), but each may sometimes exhibit fractal behavior over a certain range of probe sizes.     

介孔材料低温氮气吸脱附的孔道网络模型

介孔结构的表征和分析对于介孔材料的开发至关重要,其中低温氮气吸脱附法是最常用的介孔表征方法之一。然而,目前氮气吸脱附法采用的分析模型仍基于平行孔假设,无法描述脱附过程堵孔现象,以及获取孔道连通性等重要孔结构信息。本文建立了低温氮气吸脱附的孔道网络模型,用于分析介孔结构对氮气等温吸脱附行为的影响。通过对比氧化铝材料的氮气吸脱附实验数据和模拟结果,证实了建立的孔道网络模型能很好地描述介孔材料中低温氮气吸脱附行为。模拟结果表明平均孔径较小时,毛细凝聚分压低,液氮堵孔效应显著,氮气吸脱附曲线回滞环的范围和面积较大;孔径分布较宽时,小孔和大孔数量均较多,毛细凝聚和堵孔效应显著,回滞环面积较大;孔道连通性不会影响吸附过程,但会通过改变堵孔效应显著影响脱附过程,连通性越差,堵孔效应越强。证实了堵孔效应对氮气脱附过程影响显著,因而氮气吸脱附法需要考虑堵孔效应,建立的孔道网络模型也可为介孔结构分析提供合理的模型工具。     

影响多孔玻璃孔结构的因素

研究表明,利用填充法制备的多孔玻璃的孔参数(气孔率、孔径分布)可进行设计与控制,多孔玻璃的气孔率和孔径分布主要取决于成孔剂的体积比及其颗粒分布,前者与后者之间的偏差取决于生坯制备及烧结过程.