磷酸钙基组织工程化多孔微球的制备工艺研究

以β-磷酸三钙（βTCP）和壳聚糖（CS）为主要原料，采用反相乳液悬浮法制备出β-TCP／CS复合微球，并经1150℃条件下烧结，得到主要成分为卢．TCP的无机微球。X射线衍射分析得到经烧结后微球相成分主要为伊TCP，扫描电镜观察微球形貌表明微球成球性好、表面粗糙，激光粒度分析仪测定微球粒径主要分布在150-450μm。生物实验表明微球具有良好的生物活性。     

壳聚糖原位复合纳米羟基磷灰石缓释微球

利用高压微囊成型装置,以壳聚糖为有机基质,通过原位复合纳米羟基磷灰石,制备载淫羊藿苷复合微球,构建一种新型载药复合微球。结果表明:制得的复合微球形态圆整,粒径约为200μm且分布均匀;原位形成的羟基磷灰石达到纳米级;复合微球对淫羊藿苷形成了良好的包覆,并对成骨细胞具有促进增殖的作用。     

PHBV微球／磷酸钙骨水泥复合材料研究

采用在磷酸钙骨水泥中添加一定量的PHBV微球来制备在初期有较高的抗压强度，而后随着PHBV微球的降解，在磷酸钙骨水泥基体中形成三维孔隙结构的PHBV微球／磷酸钙骨水泥复合材料。选用的骨水泥的固相成分以α-TCP为主，液相成分为NaH2PO4／Na2HPO4、KH2PO4/K2HPO4缓冲溶液，PHBV微球直径为100μm～300μm，主要研究不同的固化液，固液比以及PHBV微球添加量对PHBV／磷酸钙骨水泥复合材料抗压强度等性能的影响，制备出凝固时间在15min-30min，具备一定可注射性，抗压强度达到10MPa～30MPa的PHBV微球／磷酸钙骨水泥复合材料。最终制备的PHBV微球／磷酸钙骨水泥复合材料能够满足骨修复材料的要求。     

负载植酸钠的壳聚糖微球改性水性涂层制备及防腐蚀性能研究

目的将负载缓蚀剂植酸钠的多孔壳聚糖微球添加到水性聚丙烯酸涂层中,研究涂层改性后的防腐蚀性能。方法利用油包水(W/O)乳化固化法制备壳聚糖微球,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)研究微球的形貌性征。利用负压-浸渍法将缓蚀剂植酸钠负载到壳聚糖微球中,并利用热重分析(TGA)研究缓蚀剂的负载率。将负载缓蚀剂的微球按照质量分数5%添加到水性涂层中,利用电化学阻抗谱(EIS)研究涂层改性后的防腐蚀性能。结果 SEM图像表明,壳聚糖微球成球性良好,粒径为20~30μm。FT-IR及XRD结果表明,交联剂香草醛通过希夫碱反应以及氢键作用对壳聚糖进行交联,使得壳聚糖微球固化,并且结晶度降低。TGA结果表明,缓蚀剂植酸钠的负载率为25.79%。EIS结果表明,经负载缓蚀剂的壳聚糖微球改性后的水性聚丙烯酸涂层电荷转移电阻增加。结论水性聚丙烯酸涂层中的多孔壳聚糖控制植酸钠的释放,提高了缓蚀剂的利用率,改性后的涂层防腐蚀性能得到了提高。     

高性能多孔β-TCP陶瓷/明胶复合材料制备研究

采用Ca(OH)2/H3PO4中和反应,超声分散条件下制备β-TCP粉末原料;通过致孔剂方法制备多孔β-TCP支架,并在β-TCP成型过程中加入K2HPO4提高支架强度将制备的多孔支架与明胶复合,冷冻干燥后与戊二醛交联,得到多孔β-TCP/明胶复合支架.实验表明,加入K2HPO4后提高了支架强度,当多孔β-TCP支架孔隙率为49.47%时抗压强度为7.60 MPa.多孔β-TCP支架的孔隙率高、强度高、孔隙大小可控、孔隙连通性好;进一步与明胶复合后,制各的多孔β-TCP/明胶复合材料,符合组织工程结构特征的要求.     

PMMA模板制备CeO_2空心微球及低频阻尼性能

以分散聚合法制备的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球作为牺牲模板,通过六水硝酸铈的前驱体溶液均相沉淀和自组装制备了二氧化铈(CeO2)/PMMA复合微球,高温煅烧处理后得到CeO2空心微球,将其与丁基橡胶复合制备成低频高阻尼复合材料。采用傅里叶转换红外分析(FTIR),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),热重分析仪(TG),X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对CeO2空心球的形貌与结构组成进行表征。实验表明,CeO2空心球由立方萤石结构的颗粒组成,粒径约为0.9μm,壳层厚度约40 nm。将CeO2空心微球作为填料加入橡胶中制备CeO2/橡胶复合材料;与纯丁基橡胶相比,复合橡胶材料在不同频率(0~180 Hz)下的低频阻尼性能得到明显提高。     

Fe3O4@SiO2磁性复合微球的制备与表征

采用化学共沉淀法制备Fe_3O_4颗粒,在其制备过程中控制Fe_3O_4核的长大时间,加入油酸钠作为表面修饰剂来控制Fe_3O_4核的尺寸,然后加入正硅酸乙酯(TEOS)生成纳米级Fe_3O_4@SiO_2复合纳米粒子和亚微米级Fe_3O_4@SiO_2复合微球。通过X射线衍射、透射电镜、能谱分析和红外光谱分析证实Fe_3O_4颗粒表面包覆有SiO_2,并研究了复合粒子的形貌和成分组成,然后进行了磁性能分析。结果表明,Fe_3O_4纳米颗粒、Fe_3O_4@SiO_2复合纳米粒子和亚微米级Fe_3O_4@SiO_2复合微球的饱和磁化强度分别为79.95、34.85和61.51 A·m2/kg,对应的剩磁分别为1.73、1.05和3.07 A·m2/kg,矫顽力分别为1083、755和2002 A/m,亚微米级复合微球的剩磁和矫顽力都显著增大。     

β-TCP/HAP复合生物陶瓷的制备

利用液相分相机理对β-磷酸三钙/骨胶复合材料造粒.以四水硝酸钙(Ca(NO3)2.4H2O)和磷酸三乙酯(C6H15O4P)为原料制备HAP溶胶和β-TCP溶胶.将β-TCP小球压成一定厚度的试片,烧结后首先放入β-TCP溶胶中真空浸渍,然后放入HAP溶胶中重复真空浸渍、热处理数次,在1000℃下烧结,制备β-TCP/HAP复合陶瓷.采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分别对复合陶瓷片进行了物相和形貌分析.结果造粒出粒径在100μm ～800μm之间的小球.采用溶胶浸渍法成功地制备出β-TCP/HAP复合陶瓷.     

溶液pH控制合成Ni(OH)_2花状微球

以氢氟酸为溶液中镍离子配位剂,然后加入氨水,调节溶液pH值的同时,作为镍离子补充配位剂,制备了由纳米片花瓣组成的Ni(OH):花状微球.Ni(OH)2花状微球的晶型和微观结构的调控可以简单通过改变溶液pH值来实现.当溶液在7.5≤pH≤8.8范围时,能够得到大量、均匀的Ni(OH)2花状微球.当溶液在7.5≤pH≤8.0范围时,Ni(OH)2微球为a-Hi(OH)2晶型;当溶液在8.0＜pH≤8.8范围时,Ni(OH)2微球为a-Ni(OH)2和β-Ni(OH)2的混合晶型.Ni(OH)2花状微球直径在0.6～1.3μm范围内随溶液pH值的变化而变化.Ni(OH)2花状微球由几十个相互连接的纳米片状花瓣组成.纳米片花瓣厚度约60 nm,长度在80～230 nm之间随溶液pH值的变化而显著变化.     

石墨-FeNi核-壳结构复合微球的制备

以硫酸亚铁、硫酸镍、碳酸钠和石墨微球为主要原料，利用非均相成核工艺制备出水合氧化铁和碱式碳酸镍均匀包覆石墨的前驱体微球：通过对前驱体进行热还原处理得到了晶粒约为50nm的γ-FeNi合金颗粒层包覆石墨的产物微球。利用SEM，EDS，XRD对前驱体和产物的形貌、成分、物相分别进行了表征，并利用TG／DSC对前驱体热分解过程进行了分析。通过研究，得出了制备这种核．壳结构复合微球的优化工艺参数。     

一种合成PS/Ag复合微球的简便方法

本文提出一种制备具有高金属覆载率及良好均匀性的PS/Ag复合微球的简便方法,可以避免PS微球的表面修饰。首先通过多元醇法制备具有良好单分散性的PVP覆盖的Ag纳米颗粒, 然后通过溶胀-异质凝聚法将这些Ag纳米颗粒负载于PS球上。对Ag纳米颗粒的尺寸分布及PS/Ag复合微球的表面形貌进行了研究,结果表明这种方法制得的PS/Ag复合微球具有良好的分散性与均一性,并且Ag颗粒的负载率可以通过Ag溶胶的加入量来调控。     

用四氯化钛制备TiO2微球的研究

以阳离子交换树脂为模板，以四氯化钛为原料采用溶胶．凝胶法制备了TiO2微球，并通过X射线衍射（XRD），红外光谱（FTIR），扫描电子显微镜（SEM）等手段对样品进行了表征。结果表明：制备的多层结构的TiO2微球直径在300μm-700μm之间，微球主要组分为锐钛矿晶型的TiO2，晶粒粒度约为16．3nm。分别以300W高压汞灯和太阳光为光源进行光催化实验，研究了样品对10mg／L甲基橙溶液光催化氧化的效果，结果表明此种TiO2微球具有很好的光催化性能。     

多孔氧化铈空心微球的合成、表征及其脱色性能

以聚苯乙烯微球为模板、六水硝酸亚铈为铈源、六亚甲基四胺为沉淀剂,制备不同壳厚的氧化铈空心微球;利用XRD、TEM、FESEM、XPS和氮气吸附一脱附等手段,对所制备样品的微观结构进行表征.将所制备的Ce02空心微球用于甲基橙模拟染料废水的脱色处理.结果表明:CeO2空心微球具有多孔结构,表面平均孔径约为10 nm,球径约为200～250 nm,壳厚约为10～30 nm,壳层是由粒径为5～10 nm的CeO2颗粒所组成;甲基橙溶液经CeO2空心微球处理60 min后,其脱色率可达95%以上,表现出良好的脱色性能.     

HA／β-TCP双相磷酸钙陶瓷材料的生物学性能研究

研究了双相磷酸钙陶瓷在SBF中类骨磷灰石的形成，采用小鼠骨骼肌母细胞C2C12细胞系和HA／β-TCP复合培养，通过细胞增殖实验，电镜和荧光染色法观察并实施动物肌肉内植入实验，得出：材料在SBF中浸泡后有利于类骨磷灰石的沉积。细胞在HA／β-TCP支架材料上生长良好。对HA／β-TCP进行细胞毒性评价，与阴性对照组比较，样品不抑制细胞增殖，表现出良好的生物相容性。HA／β-TCP支架材料能促进细胞的增殖。动物实验表明，在体内HA／β-TCP有很好的骨形成能力。因此，实验制备的HA／β-TCP支架材料有良好的生物学性能。     

壳聚糖微球／磷酸钙骨水泥复合材料细胞亲和性研究

将成骨前体细胞株MC3T3-E1，分别接种于含10％壳聚糖微球的复合材料和磷酸钙骨水泥基体上进行培养，采用MTT法检测细胞在材料表面的增值情况，通过对碱性磷酸酶活性ALP的测定，表征前成骨细胞向成熟成骨细胞的分化状况，并利用环境扫描电镜（ESEM）观察了细胞在材料表面的粘附、增值和生长情况。结果表明，两种材料均具有良好的细胞相容性。细胞在含10％壳聚糖微球的复合材料表面增殖、分化能力更强，表现出了比磷酸钙骨水泥基体材料更好的细胞亲和性。     

内胶凝工艺制备UO_2微球

采用内凝胶工艺,通过溶解、配胶、分散、陈化、洗涤、干燥、焙烧、还原及烧结等工序,成功制备了粒径约为650μm的UO_2微球。通过旋转粘度计测量了胶液粘度随温度、时间的变化,进而对胶液的稳定性进行了研究。研究了胶液组份的配比、胶液p H值、铀浓度及HMTA-Urea浓度对微球显微结构和性能的影响,通过体视显微镜观察了干燥后微球的表面形貌,通过SEM观察了烧结后UO_2微球的晶粒尺寸与致密化程度。通过实验得到了胶液在不同温度下的稳定时间和表观形貌完好无开裂的UO_2微球。成功地研究了适用于制备UO_2微球的稳定的内凝胶工艺技术。     

利用毛细管微流体装置辅助内凝胶工艺制备小尺寸ZrO2微球

寻找到一种室温(25℃)下稳定15 h不固化且成球较好的胶液配方,利用毛细管微流体装置辅助内凝胶工艺制备出小尺寸(<120μm)的ZrO2陶瓷微球,并对影响ZrO2微球尺寸的因素进行分析。结果表明:其它条件相同的情况下,硅油的流量或者粘度越大,ZrO2微球尺寸越小。胶液的流量越大或者毛细管微流体装置喉口尺寸越大,ZrO2微球尺寸越大;通过图像识别发现,ZrO2陶瓷微球的CV值都小于5%,说明该方法制备出的ZrO2陶瓷微球尺寸均一;通过SEM和XRD发现ZrO2陶瓷微球致密,呈立方相。     

电化学法合成壳聚糖-聚苯胺复合涂层的耐蚀性

采用电化学法在304不锈钢表面制备壳聚糖(CTs)-聚苯胺(PANI)复合涂层,利用扫描电镜(SEM),红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)表征CTs-PANI复合涂层的表面形貌,化学组成和晶型。通过极化曲线和电化学阻抗谱研究了CTs-PANI复合涂层的耐蚀性。结果表明：10%CTs-PANI复合涂层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性最佳,在3.5%NaCl溶液中浸泡168 h后,相比于304不锈钢,其腐蚀电流密度下降了2个数量级,腐蚀电位正移近500 mV。该复合涂层对基体材料具有优良的保护作用。     

核壳结构石墨/磁性纳米合金复合微球的制备

以硫酸亚铁、硝酸钴、硫酸镍、碳酸钠和石墨微球为主要原料,利用非均相沉淀工艺分别制备出水合氧化铁、碱式碳酸钴和碱式碳酸镍包裹石墨微球的前驱体复合微球;然后将前驱体复合微球于600℃热还原处理2 h,分别得到了钴铁、铁镍和钴镍磁性纳米合金颗粒层均匀包裹石墨微球的粉体材料.利用SEM,EDS,XRD对前驱体复合微球和核壳结构石墨/磁性纳米合金复合微球的形貌、成分、物相进行了表征,利用VSM对核壳结构石墨/磁性纳米合金复合微球的磁性能进行了研究.这些核壳结构复合微球的磁性合金颗粒层分别由晶粒为37.9 nm的Co0.5Fe0.5、38.5 nm的Fe0.5Ni0.5和38.2 nm的Co0.5Ni0.5组成,相应的矫顽力分别为36676,20972,16894A/m.     

自组装合成表面包覆壳聚糖的碳微球

采用静电自组装实现了壳聚糖（CS）对碳微球（CMSs）的包覆。将化学气相沉积法制得的CMSs用HNO3和H2O2混合溶液进行表面氧化修饰,引入含氧官能团,使其表面带负电,通过静电作用力与带正电的CS自组装,从而改变了CMSs的表面活性。利用场发射扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱仪、X-射线衍射仪及热重分析仪等检测手段表征了产物的形貌和结构特征。结果表明：CS成功地组装到CMSs表面,当CMSs与CS的质量比为1∶2时,CS均匀覆盖于CMSs表面,而且在水溶液和乙醇中的分散性较好。