介孔硼硅酸盐玻璃微球药物载体的制备及其性能表征

介孔二氧化硅微粒具有化学稳定性好、比表面积大和表面易修饰等特点, 作为药物载体具有良好的应用前景, 但其缺乏生物活性且生物降解缓慢等在一定程度上限制了它的应用领域。为克服这些缺陷, 寻找合适的药物载体已成为重要研究方向。与纯二氧化硅相比, 硼硅酸盐玻璃具有良好的生物活性和更高的降解速率。基于此, 本研究尝试合成介孔硼硅酸盐玻璃微球(MBGMs), 并表征了其在负载和释放抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX)过程中的载体特性和材料降解引发的各种功能性离子的释放行为。结果表明BMGMs具有约25 mg/g的DOX负载量,引入硼不仅可以调控MBGMs的化学活性和降解速率, 而且较高硼含量的MBGMs可促进酸性条件下的药物释放, 具有一定的酸性响应性。此外, MBGMs可在模拟体液中释放SiO₄^4-、BO₃^3-和Ca²⁺等有益骨组织生长的功能性离子, 并诱导生成羟基磷灰石, 具备良好的离子缓释能力和体外矿化活性。因此, MBGMs作为一种新颖的药物载体材料, 既可作为药物和功能离子的双重负载, 又具有良好的生物活性和降解特性, 在病理性骨缺损修复领域具有良好的应用前景。     

低介电玻璃的研究进展

新型电子、微电子和光电子元件的高功率化、高密度化、高集成化与高运行速度,需要新一代具有低介电性能的玻璃。表征了低介电玻璃的性能;根据玻璃组成的不同,分别介绍了石英玻璃、传统无机氧化物玻璃和微晶玻璃等低介电材料;最后展望了低介电玻璃发展趋势。     

硼硅酸盐玻璃的低温烧结研究

莫来石陶瓷材料作为高性能集成电路的候选材料,在电子封装基片领域有着广阔的应用前景,但过高的烧结温度限制了其发展。本文利用溶胶-凝胶法制备能够在低温实现烧结的硼硅酸盐玻璃,作为引入相以实现莫来石陶瓷封装材料的低温共烧,通过研究CaO、B2O3、SiO2的不同组成并引入ZnO、P2O5作为助烧剂,最终制得了能够在800℃实现低温烧结的硼硅酸盐玻璃,其线性收缩率约为22.4%~24.0%,表观密度为2.21±0.1,ε=4.1±0.2,tgδ<0.06%,Rj>1.0×1012Ω.cm。     

低铝高硼硅玻璃基本形成过程及性能研究

采用热重-微分热重-差示扫描量热(TG-DTA-DSC)同步热分析方法,对低铝高硼硅玻璃(ABS)熔制过程中发生的理化反应进行研究。作为比较,对普通钠钙硅玻璃(NCS)的性能做了相应的研究。通过粘度测试分析发现,所制备的低铝高硼硅玻璃软化点接近800℃,具有极好的耐热性。其工作温度和熔化温度较NCS均有大幅提高,分别为1375～1160℃和1699℃。热膨胀曲线表明所制备的ABS具有非常低的热膨胀系数,α(20～300℃)=3.9×10-6K-1,具有优良的抗热震性。     

掺钕介孔硼硅酸盐生物活性玻璃陶瓷骨水泥的制备与性能表征

骨肉瘤是一种常见的恶性骨肿瘤, 常通过手术切除进行治疗。但术后造成的骨缺损难以自愈, 残余肿瘤细胞还会增加复发可能性。本研究开发了一种用于修复骨缺损和协同治疗骨肉瘤的掺钕介孔硼硅酸盐生物活性玻璃陶瓷骨水泥。首先通过溶胶-凝胶法结合固态反应制备了可作为光热剂和药物载体的掺钕介孔硼硅酸盐生物活性玻璃陶瓷微球(MBGC-xNd), 然后将微球与海藻酸钠(SA)溶液混合制备了可同时进行光热治疗和化学治疗的可注射骨水泥(MBGC-xNd/SA)。结果表明掺Nd³⁺赋予微球可控的光热性能, 负载阿霉素(DOX)的微球显示出持续的药物释放行为。此外, 载药骨水泥的药物释放量随着温度的升高而显著增加, 说明光热疗法产生的热量可促进DOX释放。体外细胞实验结果表明, MBGC-xNd/SA具有良好的促成骨活性, 并且光热-化学联合疗法对MG-63骨肉瘤细胞起到了更显著的杀伤作用, 表现出协同效应。因此,MBGC-xNd/SA作为一种新颖的多功能骨修复材料, 在骨肉瘤的术后治疗方面具有良好的应用前景。     

铽铝硼硅酸盐磁光玻璃形成性能及热稳定性研究

采用Zhou W C提出的玻璃形成区研究方法探索了铽硼硅酸盐磁光玻璃形成区域范围,采用魔角核磁共振谱仪(MAS NMR)和示差扫描量热仪(DSC)对玻璃结构和特征温度能进行了表征,研究了Tb2O3和Al2O3对玻璃形成能力和玻璃结构的影响,同时引入玻璃析晶参数β讨论玻璃热稳定性.结果表明:Tb2O3的掺入量受玻璃形成区域的限制,在Tb2O3含量为30%(摩尔分数)时以及Al2O3含量为25%(摩尔分数)时玻璃形成能力较强;铽铝硼硅酸盐玻璃结构中硼氧多面体和铝氧多面体主要以四配位的[BO4]和[AlO4]形式存在,仍存在少量三配位的[BO3]和五配位的[AlO5];Tb2O3含量为30%(摩尔分数)的玻璃β值较大,热稳定性能较好.     

炭/炭复合材料硼硅酸盐玻璃涂层制备及性能研究

系统研究了SiO2与B2O3之比、高熔点添加剂种类(包括MoSi2,Y2O3,SiC)及含量对硼硅酸盐(SAB)玻璃涂层高温稳定性、高温流动性的影响规律和最佳工艺参数组合,采用涂刷法在带有疏松结构的SiC内涂层炭/炭(C/C)复合材料表面制备了高温稳定性和流动性良好的硼硅酸盐玻璃外涂层,并测试了带有不同SiC/硼硅酸盐玻璃复合涂层C/C复合材料试样在1500℃静态空气中的抗氧化性能.结果表明:采用SiO2,B2O3摩尔比为4∶1时所得硼硅酸盐玻璃具有相对较高的高温流动性和高温稳定性;与添加Y2O3,SiC相比,在上述硼硅酸盐玻璃中添加MoSi2可以较大幅度提高所得玻璃涂层对C/C基体的氧化保护性能,并且当硼硅酸盐玻璃外涂层中硼硅酸盐与MoSi2的质量比为4∶1时,所得硼硅酸盐玻璃外涂层对SiC-C/C表现出较好的氧化保护能力,氧化17h后涂层C/C试样的失重仅为4.31%.     

稀土掺杂碱锌硼硅酸盐玻璃的制备及其性能的研究

稀土玻璃由于具有高折射、低色散的特点，在红外光学玻璃以及有色光学玻璃等领域有着特殊的应用。主要研究了稀土钐掺杂碱硼硅酸盐玻璃的形成能力、玻璃的析晶产物以及稀土含量对玻璃吸收光谱的影响。实验结果表明，稀土氧化钐对碱硼硅酸盐玻璃具有较强的影响，随着稀土含量的增加玻璃的形成区域迅速缩小，玻璃的析晶能力以及对可见区和近红外区的光吸收逐渐增强。玻璃的析晶产物主要是六方(H)与三斜(T)晶型的硼酸钐晶体。     

硼硅酸盐生物活性玻璃在直流电场下的体外矿化性能

硼硅酸盐生物活性玻璃具有良好的生物活性和骨传导性, 但大多数生物活性玻璃表现出非线性降解和矿化行为, 矿化性能会随着时间而减缓。电场作为一种外场辅助调节的方法, 能够干预玻璃的离子交换和扩散。本研究利用直流电场干预硼硅酸盐生物活性玻璃的体外矿化, 加快降解较慢阶段中硼硅酸盐生物玻璃的生物活性。将熔融法制备的成分为18SiO₂-6Na₂O-8K₂O-8MgO-22CaO-2P₂O₅-36B₂O₃的硼硅酸盐生物活性玻璃浸泡在SBF生理模拟液中, 施加0~90 mA的电流, 研究直流电场对硼硅酸盐生物玻璃降解及体外矿化性能的影响。研究结果表明, 施加电场不仅可以提高硼硅酸盐生物活性玻璃的降解率和离子释放量, 而且有利于玻璃网络水解和表面羟基化, 加速羟基磷灰石的生成。其中失重率比对照组提高了3%~5%, 硼和钙的离子释放量分别较对照组提高了2.3~2.9倍和1.9~2.3倍。对硼硅酸盐生物活性玻璃表面结构分析得出, 暴露在电场下的样品表面生成了磷灰石层。应用直流电场可以提高生物活性玻璃的降解及体外矿化性能, 为提升骨修复效果提供了一种新思路。     

钠硼硅酸盐玻璃分相过程的NMR研究

利用²⁹Si、¹¹B、²³Na MAS NMR,研究了一定组成的Na₂O－B₂O₃－SiO₂玻璃在不同温度下其微结构随分相处理时间的变化．结果表明,随分相过程的进行,[SiO₄]结构单元的非桥氧之间逐渐脱氧,聚集程度逐渐提高,富硅相中的[BO₃]结构与氧结合转变为[BO₄]结构并进入富钠硼相,两相成分差逐渐增大,分相是扩散传质的结果．在较高的分相温度下,玻璃结构调整较快,因而更早地接近分相的平衡态．     

氧化铋对微晶玻璃的相转变和性能的影响

为研究Bi2O3在堇青石基微晶玻璃烧结中的作用及其添加量对微晶玻璃的相转变和性能的影响,采用烧结法制备了不同Bi2O3含量的微晶玻璃,并对其进行了X射线衍射分析、显微分析和性能测试.结果表明:Bi2O3的加入降低了堇青石的u相向a相转变的温度,并有效促进微晶玻璃的烧结致密化;烧结样品的介电常数和抗折强度均随着Bi2O3加入量的增加而增加,且与密度变化规律相似;当Bi2O3添加量(质量分数)达5%时样品的介质损耗因子最低(＜10-3);微晶玻璃烧结样品的热膨胀系数基本符合线性规律.     

MoO3 and Sb2O3 effects on bubble formation in silicate glass coatings during sintering

Small additions (0.25–0.5 mol%) of MoO₃ were effective in preventing bubble defects from forming in silicate glass powder coatings during sintering, without changing the glass transition temperature or molten viscosity. Surface tension was reduced to a similar linear degree as predicted by Kucuk's model, by approximately 20 mN/m per mol% MoO₃. MoO₃ increases the temperature where open porosity is sealed in the coating, allowing gas to escape before bubbles form. Sb₂O₃, a common fining agent used in industrial glass melts, does not significantly affect surface tension but produced higher bubble size and volume due to reduction above 1050 °C. Bonded OH groups in the glass frit were identified as a source of gas for bubble growth.     

Effect of B2O3 addition on the microstructure and microwave dielectric properties of Li2CoTi3O8 ceramics

The effects of B₂O₃ addition on the sintering behavior, microstructure and microwave dielectric properties of the Li₂CoTi₃O₈ ceramics were investigated. The variations of microstructure and composition of Li₂CoTi₃O₈ ceramics were observed by the X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive spectroscopy (EDS) analysis. The small amount of B₂O₃ addition could not only effectively lower the sintering temperatures, but also reduce the temperature coefficient of resonant frequency (τ _f ) of Li₂CoTi₃O₈ ceramics. The Li₂CoTi₃O₈ ceramic with 2.0 wt% B₂O₃ addition sintered at 900 °C exhibits good microwave dielectric properties with a ε _r of 26.6, a Q × f value of 21,300 GHz and a small τ _f of 1.78 ppm/°C. Moreover, B₂O₃-added Li₂CoTi₃O₈ ceramic has a chemical compatibility with silver, which makes it a promising ceramic for LTCC technology application.     

B2O3-SiO2-Na2O抗菌玻璃材料的制备

制备了硼酸盐抗菌玻璃材料 ,并测试其性能 ,分析研究了硼酸盐玻璃材料的缓释性、稳定性及抗菌性之间的关系。