APTE修饰钛氧膜并固定Ⅰ型胶原对内皮细胞生长的影响

在用磁控溅射合成具有一定特性的TiO2薄膜的基础上，使用一定浓度的NaOH溶液对其表面进行活化，并通过氨丙基三乙氧基硅烷（APTE）偶联固定I型胶原，通过傅立叶红外光谱（PTIR）、X射线光电子能谱（XPS）等检测手段进行材料处理前后表面性质表征．通过人脐静脉内皮细胞种植试验评价内皮细胞在样品表面的粘附和生长行为．研究结果表明：一定特性的TiO2薄膜经NaOH活化后，表面可产生活性的羟基基团；借助羟基，活化后的TiO2薄膜表面可以与硅烷偶联剂实现偶联固定，产生可以利用的活性氨基基团；进一步地，借助偶联剂的氨基基团，Ⅰ型胶原可以连接到TiO2薄膜表面形成涂层．体外内皮细胞培养实验表明，在处理后的TiO2薄膜表面，内皮细胞的粘附性和生长行为获得改善．因此，通过表面活化后涂覆APTE并固定Ⅰ型胶原修饰医用微弹簧圈，使其在体内更容易实现动脉瘤颈部的内皮化，以使动脉瘤与血液循环完全隔绝．     

胶原分子酰化修饰对其结构与性能的影响

在碱性条件下,采用琥珀酸酐(SA)、马来酸酐(MA)、邻苯二甲酸酐(PA)对提取的酶溶性胶原进行分子修饰,并通过总碳含量、等电点、红外、X射线衍射、圆二色谱、超灵敏差示扫描量热以及体外成纤等方法对酰化前后胶原的结构与性能进行了表征。结果表明,酸酐改性后的胶原侧链羧基含量明显增加,等电点显著下降,且酰化后的胶原仍保有特殊的三股螺旋构象;不同修饰程度的琥珀酰化胶原的红外、圆二色谱表明,胶原的酰化程度越高,其三股螺旋构象的完整性越差。与PA改性胶原相比,SA、MA酰化胶原有着更完整的三股螺旋构象和更高的热变性温度。体外成纤实验显示,酰化胶原不具备生理条件下的成纤能力,表明三股螺旋结构是胶原成纤的必要不充分条件。     

聚氨酯表面层层自组装Ⅰ型胶原和硫酸软骨素

以可降解聚氨酯(PU)为基体,通过丙二胺的胺解作用,在PU材料的表面接上氨基基团,然后利用层层自组装技术在其表面交替地组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素。经石英微晶天平、罗丹明异硫氰酸酯标记胶原荧光光谱法和X射线光电子能谱分析测试,结果表明Ⅰ型胶原和硫酸软骨素交替地吸附在PU材料表面;原子力显微镜观察结果显示,在PU材料表面组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素后,材料的表面变得更平整,形成了比较均一的纳米级形貌结构。     

聚氨酯表面层层自组装Ⅰ型胶原和硫酸软骨素EI北大核心CSCD

以可降解聚氨酯(PU)为基体,通过丙二胺的胺解作用,在PU材料的表面接上氨基基团,然后利用层层自组装技术在其表面交替地组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素。经石英微晶天平、罗丹明异硫氰酸酯标记胶原荧光光谱法和X射线光电子能谱分析测试,结果表明Ⅰ型胶原和硫酸软骨素交替地吸附在PU材料表面;原子力显微镜观察结果显示,在PU材料表面组装上Ⅰ型胶原和硫酸软骨素后,材料的表面变得更平整,形成了比较均一的纳米级形貌结构。     

掺杂钼对TiO2-x薄膜氧敏性能的影响

以钛酸丁酯为原料,无水乙醇为溶剂,添加适量稳定剂制成稳定溶胶,用浸涂法在Al2O3基片上制备TiO2薄膜,经1000℃H2下还原制得TiO2-x薄膜,在钼酸铵溶胶中浸泡一定时间得到掺钼薄膜.实验结果表明掺钼薄膜元件在800℃下的氧敏感性和重复性比未掺杂时提高,TiO2-x薄膜的电阻的温度稳定性好.通过对薄膜的XPS分析探讨了钼在薄膜中的作用机理.     

掺杂TiO2纳米膜光催化性能的研究进展

针对TiO2在实现清洁能源和净化环境方面的应用及其局限性,对各种类型掺杂TiO2薄膜的光催化性能进行了大量的研究.根据国内外近期在此领域的研究现状,综述了掺杂各种金属离子、非金属离子对TiO2薄膜的光催化活性机理的影响.掺杂主要是通过影响薄膜的晶相组成、能级、可见光响应范围等来改善光催化性能.对于TiO2薄膜,涂膜基体、热处理的制度和气氛等也有重要的影响.     

电子束蒸发TiO_2膜通氧量对薄膜光学性能的影响

研究了不同通氧量对电子束蒸发沉积二氧化钛薄膜的光学性能影响。随着氧气流量从37.4×10-3Pa·m3·s-1增加到61.2×10-3Pa·m3·s-1,真空室的真空度从1.4×10-3Pa变化到2.5×10-3Pa,可以得到不同光学性能的二氧化钛薄膜。采用分光光度计测试其光谱,结果发现Ti O2薄膜的透射率峰值随着真空度降低而增大,折射率和消光系数随真空度降低先升高后降低。在真空度2.0×10-3Pa的工艺条件下,成膜质量最优,透射率为92%,折射率在2.50~2.20之间,消光系数在10-4以下。根据Cauchy方程拟合其色散规律,拟合曲线和采用包络法计算得到的曲线较好重合,折射率随波长的变化公式为n(λ)=2.17+6.12×104/λ2+2.98×108/λ4。     

TiO2纳米管晶型对钛生物活性的影响

利用阳极氧化法在HF电解液体系中制备了高有序TiO2纳米管。样品分别在400和600℃下热处理后,得到锐钛矿和金红石两种晶型的TiO2纳米管。对样品进行了表征,将样品浸泡于模拟体液中,观察表面HA沉积情况,并进行体外细胞毒性实验以探讨样品的生物相容性。结果发现,400和600℃退火处理的纳米管样品生物活性高于未退火处理样品,400℃退火处理纳米管活性高于600℃退火处理纳米管。由于不同后处理条件下制备的纳米管形貌相似,仅为晶型不同,故推断出锐钛矿型TiO2生物活性最好,金红石型TiO2次之,无定型TiO2生物活性相对最差。     

TiO2薄膜溅射工艺参数对其光催化性能的影响

利用中频交流反应磁控溅射方法制备TiO2薄膜光催化剂,研究了溅射工艺参数对薄膜光催化能力的影响.采用动态反应系统,紫外光源为TUV,降解对象为0.02 mmol/L亚甲基蓝溶液.结果发现:Ar/O2混合反应溅射在O2分压大于9%之后亦可制备出光催化能力与纯O2溅射相近的TiO2薄膜.TiO2薄膜厚度是影响其光催化降解能力的最敏感因素,800 nm以下TiO2薄膜降解能力基本与厚度成正比.TiO2薄膜在黑暗环境下长期放置,光催化性能会出现一定下降,但紫外光预照射可以使其有效恢复.     

PEG对二氧化钛薄膜的微观结构和染料吸附性能的影响

用PEG作为添加剂,用溶胶-凝胶法制备了多孔二氧化钛薄膜,通过改变热处理温度和PEG的添加量获取不同微观结构的二氧化钛薄膜,进而研究制备条件对染料吸附的影响。样品的X射线衍射、折射率、扫描电镜(SEM)和吸收光谱的测试结果表明,PEG加入越多,气孔率越大．染料的吸附量越多。另外,热处理温度为500℃时染料的吸附量最好。     

热处理对金红石型TiO2光催化性能的影响

研究了纳米金红石型TiO2经空气和氨气气氛热处理后其光催化性能的变化。利用UV-VIS分光光度计,X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对热处理前后的样品进行了表征。结果表明：在紫外和可见光照射下,NH3中525℃热处理和空气中600℃热处理所得样品的光催化性能比未经处理的样品分别提高了30％和60％。样品在热处理前后晶体结构和晶粒大小都未发生变化。氨气中热处理的样品含有微量的氮元素。     

Mg中间层对纳米钛表面TiO2薄膜微结构和动态凝血时间的影响

采用直流磁控溅射技术在纳米钛表面沉积Mg/TiO_2双层薄膜,研究了Mg中间层对纳米钛表面TiO_2薄膜微结构、动态凝血时间和界面结合力的影响。结果表明,Mg中间层对纳米钛表面TiO_2薄膜微结构、动态凝血时间和界面结合力有显著影响。预制Mg中间层后,纳米钛表面TiO_2薄膜由金红石相(含少量锐钛矿)转变为MgTiO_3、Ti_2O_3和少量金红石相;纳米钛表面TiO_2薄膜沿Mg膜晶界生长成微米级团簇,而团簇内部具有纳米畴特征;纳米钛表面TiO_2薄膜的凝血时间由17 min提高到40 min;纳米钛表面TiO_2薄膜的界面结合力由17N提高到36 N。     

磁控溅射TiO2膜的真空度对薄膜亲水性影响的实验研究

采用反应溅射技术可以制备出具有亲水作用的TiO2薄膜。这种TiO2薄膜断面呈现柱状晶体结构。薄膜表面出现不规则起伏。薄膜的晶相主体均为锐钛矿型。TiO2薄膜的光透射谱变化不大。这种TiO2薄膜经紫外光辐照后,可以降低水和TiO2薄膜表面之间的接触角。不同工艺条件下制备的TiO2薄膜接触角相差很大。在纯氧条件下,薄膜制备的真空度对薄膜的亲水性有着决定性的影响。     

掺杂对氧化钛薄膜光学性能的影响

采用电子束蒸发法制备掺杂铈的TiO2薄膜,研究掺杂铈对TiO2薄膜的折射率、透射率和禁带宽度的影响.实验发现适量掺杂CeO2会提高薄膜的折射率;并使氧化钛薄膜的禁带宽度Eg从3.27eV减小到2.51eV,从而使光本征吸收边从380nm红移到495nm,大大提高了对太阳光的利用能力.     

多元酸修饰剂对水热法制备金红石型TiO2纳米棒的影响

采用偏钛酸和浓硫酸为原料制备TiOSO4溶液,采用碳酸钠水解,多元酸为表面修饰剂,进行了粒径可控的金红石型TiO2纳米棒的水热合成研究.并用X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对制得的样品进行表征.结果表明:多元酸修饰剂的加入对TiO2纳米棒的尺寸大小及尺寸分布影响很大,并对修饰剂的作用机理进行了讨论,修饰剂的位阻效应、羧基的络合作用及TiO2微晶表面的疏水性对TiO2纳米棒的大小和分布起着重要作用.     

有机高分子絮凝剂对钛液沉降性能的影响

针对硫酸法钛白粉生产中钛液沉降净化过程,选用不同钛液沉降用商品絮凝剂,进行钛液沉降效果实验研究.分别从有机高分子絮凝剂的分子量、阳离子度、分子结构几方面研究其对钛液沉降效果的影响.结果表明,当絮凝剂的分子量在600～800万之间,阳离子度在36%～45%之间,其对钛液的沉降效果明显;絮凝剂结构也会影响到钛液沉降效果.     

Ⅰ型胶原/海藻酸钠/透明质酸复合水凝胶用于血管组织工程细胞负载与3D培养EI北大核心CSCD

胶原、海藻酸钠和透明质酸是天然来源的高分子材料,具有良好的细胞相容性与生物安全性,在细胞培养、组织工程、药物负载等方面具有广泛应用。单纯的胶原力学性能较差,将胶原与海藻酸钠制备成复合水凝胶材料后,可以通过调节海藻酸钠与Ca^(2+)交联程度来改变水凝胶支架的力学性能和孔隙率,模拟细胞培养的力学环境和细胞微环境。本研究通过PIUMA纳米压痕仪和DHR流变仪表征Ⅰ型胶原/海藻酸钠/透明质酸水凝胶的杨氏模量和溶胶-凝胶转变温度。并将内皮细胞与间充质干细胞在水凝胶微环境内进行3D培养,倒置荧光显微镜观察细胞培养0,3,5,7 d时细胞的活力情况,表征Ⅰ型胶原/海藻酸钠/透明质酸水凝胶的细胞相容性,并在内皮细胞与间充质干细胞培养0,1,4,6 d时,观察内皮细胞的迁移、成血管情况,在培养1,6,9 d时,观察内皮细胞的生长扩散情况。结果表明:水凝胶杨氏模量为(600±81)Pa,水凝胶的溶胶-凝胶转变温度为23.2℃。细胞培养0,3,5,7 d时,活力持续增强,培养4,6 d时,观测到共培养下内皮细胞的迁移,培养1,6,9 d时,水凝胶内的内皮细胞球体持续生长扩散。本工作表明,Ⅰ型胶原/海藻酸钠/透明质酸水凝胶对内皮细胞与间充质干细胞具有良好的细胞相容性,可用于细胞3D培养的理想支架材料。水凝胶的杨氏模量和溶胶-凝胶转变温度对细胞活力无损害,可作为研究血管新生的相关体外模型,在血管组织工程研究中具有重要的应用前景。     

胶原、壳聚糖及其共混膜对红细胞的影响

利用原子力显微镜高分辨、低损伤的成像能力,研究比较了壳聚糖膜(CSF)、胶原膜(COF)、胶原/壳聚糖共混膜(COF/CSF)对红细胞的影响。结果显示,壳聚糖膜对红细胞的粘附、聚集作用明显,导致红细胞形态异常甚至碎裂。胶原膜上的红细胞外形不规则,但细胞无碎裂。共混膜对红细胞有一定的粘附作用,对细胞形态的影响程度界于两种单组分膜之间。     

复合型纳米TiO2成膜液的制备及膜性能

研究了一种纳米成膜分散液的制备方法,探讨了超声作用对悬浮液分散稳定性的影响。实验结果表明,对纳米TiO2-水体系进行长时间超声强烈振荡(8h以上),对粒子在水中的分散起决定性作用,超声分散经历3个重要阶段:初级分散(超声2h左右),逆分散(3~5h),完全分散(8h以上);所制得的成膜液分散稳定性及光催化性能优异;用该成膜液制备纳米TiO2薄膜,所制得的薄膜具有优良光催化性能,以及耐热、耐水、耐腐蚀性、界面粘结性能和耐老化性能。     

煅烧温度对TiO2/硅藻土晶型结构与光催化性能的影响

以多孔非金属矿物硅藻土为载体, 钛酸四丁酯为前驱体, 采用溶胶–凝胶法制备TiO₂/硅藻土复合光催化材料。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis spectroscopy)等方法对硅藻土及不同温度处理得到的复合样品的晶体结构、表面性能及形貌进行表征。结果表明: 载体硅藻土能够提高TiO₂的晶型转变温度, 并且使TiO₂纳米颗粒分散均匀, 有效抑制了团聚行为的发生。以10 mg/L的罗丹明B溶液为目标降解物, 250 W汞灯为光源, 研究不同热处理温度对TiO₂/硅藻土复合材料的光催化活性的影响。结果表明: 750℃煅烧2 h的样品光照120 min对罗丹明B的去除率接近100%, 与Degussa P25的去除率相当。此时样品中具有两种TiO₂晶型(A:R=9:1), 说明TiO₂的混晶效应能够有效地抑制光生电子-空穴复合, 使样品具有比单一锐钛矿型TiO₂更好的光催化性能。