羟基磷灰石纳米粒子表面修饰的研究进展

羟基磷灰石是人体骨骼和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物相容性和生物活性,且能诱导骨组织的生长,促进组织缺损的修复,是性能优异的骨修复材料。近年来,纳米羟基磷灰石由于其独特的性能,在生物医学领域展现出新的应用功能。但是,为了发挥纳米羟基磷灰石独特的功能特性,常常需要对其进行表面修饰,以满足生物医学应用的条件和要求。从生物医学角度,针对羟基磷灰石纳米粒子在生物显影、DNA转染、药物递送、与高分子复合、促进成骨和抑菌等方面的应用,对羟基磷灰石纳米粒子的表面修饰研究进行论述,探讨相关表面修饰思路和技术及修饰应用效果。通过表面修饰,不仅可以提高羟基磷灰石纳米粒子的分散性和悬浮稳定性,提升药物装载能力和促进成骨能力,还可以赋予其生物显影能力、主动靶向功能和抑菌能力。总之,表面修饰是一种促进羟基磷灰石纳米粒子生物医学应用的有效手段。     

羟基硅酸镁在润滑领域的应用研究进展

针对国内外关于羟基硅酸镁纳米微粒在润滑领域的研究报道进行了详细综述。首先,从羟基硅酸镁的结构特点入手,介绍了其在摩擦学领域的应用,然后列举了羟基硅酸镁纳米微粒的制备方法,总结了化学方法合成羟基硅酸镁纳米微粒过程中的不同反应条件,以及对其形貌调控的影响作用。其次,针对改善羟基硅酸镁在润滑油中的分散稳定性而采用的方法进行了概括。随后讨论了羟基硅酸镁纳米微粒在不同摩擦参数、摩擦对偶以及与稀土元素杂化的摩擦学性能变化规律,分析了其在摩擦副表面的摩擦膜形成机制与作用机理。在已报道的文献基础上,归纳总结了羟基硅酸镁纳米微粒能够产生抗磨减摩性能的潜在润滑机制。最后,提出了未来羟基硅酸镁纳米微粒在润滑领域应用推广所面临的问题与挑战,并针对已有问题给出了相应的解决思路。     

纳米羟基磷灰石的精氨酸修饰及其基因转染活性（英文）

为了提高羟基磷灰石(HAp)纳米颗粒的基因转染效能,采用水热合成法制备精氨酸表面修饰的羟基磷灰石(HAp/Arg)纳米颗粒。利用透射电镜、原子力显微镜、Zeta电位分析仪对HAp/Arg纳米颗粒及其与DNA结合的复合物的形貌、晶粒尺寸和zeta电位进行表征;采用凝胶电泳实验研究HAp/Arg对DNA的负载与保护性能;采用MTT和LDH法,选取人正常血管内皮细胞和人肿瘤细胞Hela细胞,考察HAp/Arg纳米颗粒的细胞毒性,及其负载基因的转染活性。结果表明:制备的HAp/Arg粒径较均匀,呈短棒状,尺寸为50~90 nm;在pH=7.4时,HAp/Arg的表面净电荷均值为35.8 mV,可负载DNA静电效应浓缩形成HAp/Arg-DNA复合物,同时对结合的DNA有明显的保护作用和转染活性,并无细胞毒性。经精氨酸表面修饰的HAp可成为一种有效的基因结合载体。     

纳米Au表面修饰ZnO的制备及其气敏性能

利用化学浴法制备了由六棱锥纳米分枝组成的多级分层花型结构的ZnO,并采用溶剂热法在所得ZnO材料表面均匀修饰Au纳米粒子。系统地研究了不同Au纳米粒子修饰量对ZnO气敏性能的影响。结果表明:Au纳米粒子的修饰能显著提高ZnO对丙酮气体的敏感性,当Au修饰量为10%(质量分数),工作温度为270℃时,ZnO表现出最佳灵敏度和选择性,是实际应用中良好的气体敏感候选材料。     

8—羟基喹啉修饰碳钢表面的电化学研究

通过在硼酸盐及含8-羟基喹啉的硼酸盐溶液中两步阳极氧化,可在碳钢表面形成一抗蚀层,XPS分析说明有表面络合物生成。极化曲线和交流阻抗测定表明抗蚀层主要作为相间缓蚀层阻滞了氧的阴极还原反应。铬酸盐封闭处理能增强抗蚀效果,若第二步阳极氧化时溶液中加有乙二胺等助剂,则封闭处理的效果更为明显,有望作为涂漆前预处理层或短期保护层。     

表面改性纳米纤维素/羟基磷灰石纳米复合材料的制备与性能研究

目的 制备羟丙基纳米纤维素/羟基磷灰石(NCC-HPC/HA)纳米复合材料.方法 以环氧丙烷作为改性剂,对纳米纤维素(NCC)表面进行化学修饰,获得羟丙基纳米纤维素(NCC-HPC),以提高NCC的表面疏水性及改善其分散性.在此基础上,以NCC-HPC为成核点,采用共沉淀法制备NCC-HPC/HA纳米复合材料,研究复合...     

纳米多孔SiO_2气凝胶的表面修饰和吸附特性(英文)

采用溶胶-凝胶法,通过表面修饰等工艺,在常压条件下制备出高气孔率的疏水性 SiO2气凝胶。表面修饰能够调节气凝胶内部纳米多孔结构和增大比表面积。表面修饰采用三甲基氯硅烷,其 Si-CH3基团能取代原有气凝胶表面的 O-H 基团,使其具有疏水特性。用扫描电镜,红外光谱以及孔径分布仪对其结构和表面基团进行了表征,对其吸附特性进行了测试。结果表明,SiO2 气凝胶具有纳米多孔结构,且有较好的疏水特性,其吸附性能较活性炭纤维和活性炭颗粒高 3～4 倍,再吸附容量基本不变,是一种极好的高吸附材料,具有广阔应用前景。     

表面修饰Cu纳米微粒的制备及摩擦学性能(英文)

利用两相萃取法合成了二辛基胺二硫代氨基甲酸(DTC8)表面修饰铜纳米微粒;采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、红外光谱仪表征了铜纳米颗粒的尺寸、形貌和结构,采用四球摩擦磨损试验机评价了纳米铜添加剂在液体石蜡中的摩擦学性能,并采用扫描电子显微镜观察了磨斑形貌。结果表明:DTC8修饰铜纳米微粒的粒径较小,粒径分布较窄。与此同时,表面修饰纳米铜作为润滑油添加剂具有优异的抗磨性能,这可能是由于熔点低且易变形的纳米铜可填充磨损表面微坑而起到自修复作用所致。     

表面修饰层厚度对Fe:ZnSe纳米晶光学性能的影响

利用硫代乙醇酸作为稳定剂在水相中合成了Fe:ZnSe/ZnS核/壳结构半导体纳米晶,研究了表面修饰层(壳层)厚度对产物光学性能的影响。XRD和UV-Vis吸收谱表明,合成的半导体纳米晶为核壳纳米晶,呈立方闪锌矿结构。TEM结果表明,产物分散性较好,尺寸均一,呈球形。PL结果表明,适当厚度的ZnS壳层能有效钝化Fe:ZnSe纳米晶表面的非辐射复合位点,当壳层过厚时,ZnS壳层产生的非辐射复合缺陷会导致PL强度下降。     

羟基硅酸镁粉体表面改性及作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

目的研究羟基硅酸镁粉体表面改性及作为润滑油添加剂的摩擦学性能,提高羟基硅酸镁粉体在设备磨损表面的成膜性能,减少磨损,延长使用寿命。方法采用同步热分析仪(SDT Q600),分析羟基硅酸镁粉体的相变过程。采用不同的表面改性剂对羟基硅酸镁进行改性,采用MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机,研究不同添加量和热处理温度对羟基硅酸镁摩擦性能的影响。结果羟基硅酸镁在常温到500℃之间,脱失吸附水;500~800℃之间,脱去层间水和结构水,生成新的物相镁橄榄石;800~860℃之间,晶体结构发生重组;860~1100℃之间,发生镁橄榄石-顽辉石物相转变。经过油酸表面改性后,羟基硅酸镁粉体表面引入了有机长链,表面改性剂改性效果为:油酸>司盘80>硬脂酸>吐温80>KH270>KH560。粉体质量分数为10%时,短时间内易于达到磨损-自修复动态平衡,具有良好的抗磨减摩效果。经过200、400℃热处理的粉体具有较高的活性、分散性能和成膜性能。结论油酸能有效改善羟基硅酸镁粉体在润滑油中的分散性能,200、400℃热处理能有效提高羟基硅酸镁粉体在润滑油中的分散性能和摩擦过程中的成膜性能。     

镁及其合金表面化学改性技术

主要对国内外镁及其合金的化学转化处理的现状进行综述，分析了其发展趋势。     

可生物降解镁及镁合金表面改性研究进展

生物医用镁及镁合金可降解吸收,具有良好的生物相容性,弹性模量与人体骨接近,是理想的人体植入物材料。在体液环境中,医用镁合金腐蚀速率较快,常常导致植入物过早失效。对镁合金表面进行适当改性,可调控合金降解速率、提高生物相容性。最常见的表面改性方法是在镁合金表面生成保护性涂层,这些涂层主要包括可降解高分子涂层和一些无机涂层。综述了近几年可生物降解镁及镁合金的表面改性涂层及改性技术的最新研究动态,探讨了镁及镁合金表面制备无机涂层和可降解高分子涂层的一些改性方法;简要介绍了阳极氧化、微弧氧化、离子注入、溶胶-凝胶、等离子喷涂及化学沉积等表面改性方法的原理,并比较其优缺点;提出了可生物降解镁及镁合金表面改性涂层研究中面临的问题,并展望了未来发展方向。     

镁合金表面耐蚀改性技术

镁及镁合金是一种极具发展潜力的轻质结构材料，但镁合金的耐蚀性较差，因此进行适当的表面处理以提高镁合金的耐蚀性能已成为目前研究的热点。微弧氧化、激光表面处理、离子注入、物理气相沉积(PVD)及等离子体注入沉积(IBAD)是近年来兴起的镁合金表面耐蚀强化新技术，这几种技术在处理镁合金耐蚀性方面已取得了一定的成果。综述了目前国内外应用这几种方法提高镁合金耐蚀性方面的研究现状，并展望了其应用前景。     

羟基硅酸盐在水溶液中的摩擦学性能研究

将羟基硅酸盐通过表面修饰分散在水中，并与不同比例的水溶性润滑剂进行复配。用四球摩擦磨损试验机考查不同配比的羟基硅酸盐水溶液的摩擦学性能，并用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDAX）分析了磨斑表面形貌和元素构成。结果表明，单独的羟基硅酸盐或水溶性润滑剂的最大无卡咬负荷（PB）均不高，但以羟基硅酸盐与水溶性润滑剂复配的水溶液在合适配比下PB值大于1962N，有较高的承载性，在834N下，其减摩抗磨作用也非常明显。羟基硅酸盐-水溶性润滑剂体系的良好摩擦学性能的主要原因是羟基硅酸盐粒子提高了水溶性润滑剂形成的润滑膜的粘弹性，同时水溶性润滑剂对羟基硅酸盐粒子“微轴承”进行“润滑”，两者具有协同作用。     

表面改性纯镁的细胞毒性和溶血率

介绍了处理前后纯镁细胞毒性和溶血率试验的结果。试验结果表明,小鼠骨髓细胞与纯镁试样直接接触的细胞毒性实验中,纯镁没有对小鼠骨髓细胞的增殖产生明显的毒副作用;但未处理的纯镁试样出现了严重的溶血现象。经过热-有机表面改性后,纯镁试样的溶血率在生物材料允许的<5%的范围之内。本阶段试验提示,经表面改性后的纯镁可望用作生物材料。     

镁合金零件表面化学改性技术

研究了镁合金表面化学改性的几种表面处理工艺,讨论了镁合金非铬酸盐处理的工艺过程、操作条件.测定、分析了膜层的厚度、表面形貌和膜层成分,对比了几种不同处理工艺的实验结果.结果表明,在优化非铬酸盐处理工艺条件下,所得的膜层细致均匀且与基体的结合力良好,对镁合金基体有较好的保护作用,膜的防腐能力与铬酸盐转化膜的防腐能力相当.     

镁合金表面改性技术现状研究

镁在自然界中含量丰富,在地壳金属元素中储量排名第三位,是最轻的金属结构材料之一.镁合金的密度为1.74 g/cm3,比强度高达134,兼具韧性好、减震性强、热容量低、压铸性能好以及切削加工性能优良等优点,在军工、航天航空以及汽车等领域上有广泛应用.由于镁的电负性极强,稳定性不好,易被腐蚀,因而需要对镁合金表面进行处理才能适应实际应用的要求.镁合金表面改性是改善镁及其合金耐蚀性、提高使用寿命、扩大应用领域的重要技术手段之一.综述了镁合金表面改性技术的研究现状,介绍了化学转化处理(化学氧化处理)、电镀和化学镀、阳极氧化和微弧氧化、激光表面处理、热喷涂以及有机涂层等方法 的原理、优点以及存在的问题,并简要介绍气相沉积、离子注入、达克罗涂层等表面改性技术,最后分析了镁合金表面改性的发展趋势,认为镁合金表面改性技术应朝着低污染、低成本、高效率、多技术复合的方向发展.     

医用可降解镁合金应用及表面改性研究进展

镁及其合金作为新一代生物医用可降解材料,具有良好的经济性、力学性能、生物相容性、可降解性能,在骨科、心血管科、消化科等领域具有广阔的应用前景。镁合金具有较高的化学活性,因此其降解速率较快,力学性能的维持受限,植入时可能发生的细菌感染会引发炎症和腐蚀加速等问题,因此需要通过表面改性来制备多功能一体化的涂层。综述了医用可降解镁合金作为接骨板、螺钉、血管支架、胃肠吻合器、胆管支架等植入材料的应用现状及最新研究成果。讨论了医用可降解镁合金在植入生物体时面临的析氢、pH升高、腐蚀加速、力学性能衰减、稀土元素毒性及内膜增生等具体问题,在此基础上,考察了化学转化、等离子喷涂、微弧氧化、聚合物涂层等4种镁合金表面改性技术的最新研究动态。结合体内试验和体外试验,概述了表面改性对镁合金安全性、耐蚀性、抗菌性、生物相容性等方面的影响,并简要对比了几种表面改性技术的优缺点。最后展望了医用可降解镁合金表面改性技术的发展方向。     

生物医用镁合金表面改性涂层研究进展

镁合金凭借其优异的生物安全性、良好的载荷传递性及独特的降解性,在医用植入领域表现出巨大的应用潜力和发展前景。然而镁合金在生理环境下的腐蚀溶解速率过快,导致材料力学性能衰减加速进而过早失效。表面改性作为镁合金耐蚀性能提升的重要途径,不仅能通过表层物理屏障的形成来减缓金属材料的溶解速率,还能抑制合金内部腐蚀电偶反应的强烈程度及调控其生物相容性。概述了典型表面改性工艺的技术优势,包括涂层在合金表面的多覆盖度、高膜层厚度、强附着力以及良好生物相容性等。同时归纳了几种表面改性工艺所存在的问题,包括较差的长期耐蚀性、低应力承受能力以及技术安全性等。在此基础上,重点综述了近年来镁合金表面改性涂层的最新研究动态,其中简要介绍了化学转化、微弧氧化、等离子喷涂等几种常见的表面改性涂层形成机制。系统阐述了涂层对镁合金降解过程和生物相容性的影响规律,以及部分元素或粒子对涂层微观结构以及生物性能的作用机理。最后展望了医用镁合金表面改性涂层的发展方向。