氧化石墨烯/磷酸钙复合材料的可控制备与应用

发布时间：2020-12-04 08:32

　　近年来,生物材料的仿生制备是材料学、化学、生物等领域的研究热点之一。生物矿物通常由多组分构成,形成有序的有机-无机复合结构,并具有明显优于单一组分的优异机械性能。受此启发,研究者们长期致力于通过仿生手段制备先进功能材料。在生物体中,生物矿物的形成通常受蛋白质、多肽、多糖等有机基底的调控。有机基底不仅提供机械支撑,同时还控制晶体成核和生长以达到有序沉积。这就要求有机模板在纳米尺度上具有定域成核和控制有序组装的特性。石墨烯是一种由单层碳原子紧密堆积而成的二维蜂窝状晶格结构碳材料,是目前已知的世界上最薄的材料。氧化石墨烯是石墨烯的重要衍生物,其骨架与石墨烯大体相同,只是含有大量的羰基、羟基、羧基和环氧基等含氧基团。这些含氧基团赋予氧化石墨烯许多特性,如分散性、亲水性等,同时还可以充当活化位点,为其他材料的成核和生长提供了一个绝佳的场所。在本研究中,我们采用氧化石墨烯作为矿化基底,通过一步法在氧化石墨烯片上原位矿化生成不同物相的磷酸钙晶体,实现了对氧化石墨烯的选择性修饰,并探究了其形成机理和潜在应用。全文共分为六章,每章内容如下:第一章为绪论,简要介绍了生物矿化的基本含义和氧化石墨烯材料的制备... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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图１．２在拉伸载荷作用下，骨中組织形变示意图口Ｉ

了?１５０多年，ＧＯ的精确化学结构仍然未被完全揭示。这可能与ＧＯ本身的复杂??性如样品与样品之间的差异性レ义及其无定型、非化学计量的特征有关ｔ６３。目前??研究者提出的几种典型结构模型如图１．６所示。??鑛。諭??０?ＣＩ?—?ＯＨ?＊？〇?州?州??Ｈｏｆｍａｎｎ?Ｎａｋａｊｉｍａ－Ｍａ?权?ｕｏ??Ｒｕ?巧?Ｓ?Ｌｅｒｆ－Ｋｉｉｎｏｗｓｋｉ??輸物??Ｓｃｈｏｌｚ－Ｂｏｅｈｍ?Ｄｅｋａｎｙ??Ａｊａｙａｎ??困１．６氧化石墨浦的各种结构模型示意国ｔｗｉ。??Ｆｉｇ?１．６?Ｓｕｍｍａｒｙ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｍｏｄｅｌｓ?ｏｆ?ＧＯ?ｔｈａｔ?ｈａｖｅ?ｂｅｅｎ?ｐｒｏｐｏｓｅｄ［６２］．??最早关于ＧＯ的结构模型是Ｈｏｆｍａｎｎ和Ｈｏｌｓｔ提出的［６３］，在这一结构中，??ＧＯ平面上包含着重复的１，２－环氧基函，分子式可１＾乂描述为Ｃ２〇。１９４６年，Ｒｕｅｓｓ??考虑到ＧＯ组成中的氯原子，在ＧＯ平面上引入了磬基［６４］。民ｕｅｓｓ的模型逐将??Ｈｏｆｍａｎｎ－Ｈｏｌｓｔ模型中的ｓｐ２杂化碳原子改动为ｓｐ３杂化，也印１，２＿环氧基团改变??１０??

．９?（ａ）?ＧＯ／Ｆｅ２〇３复合材料循环利用示意图；（ｂ）?ＧＯ和的２〇３纳米颗粒的ｚｅｔａ电位曲线Ｕ１Ｓ。???１．９?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂａｓｉｃ?ｃｏｎｃｅｐｔ?ｏｆ?也ｅ?ｅｘｐ灯ｉｍｅ打ｔ：?ｐｒｏｐｅｒ?ｐＨ?ｉｓ?ｕｓｅｄ?１：０?ａｆｆｒｇｅ?ａｔｔｒａｃｔｉｏｎ／ｒｅｐｕｌｓｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅ打?ｔｈｅ?ＧＯ?ｓｈｅｅｔｓ?ａｎｄ?Ｆｅ２〇３?打ａ打ｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ．?Ｆｅ２〇３?ｎａｎｏｐａｒｔｉａｒａｔｅｄ?任ｏｍ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｒ?ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ?ｂｙ?ａｐｐｌｉｅｄ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ，?（ｂ）?Ｚｅｔａ?ｐｏｔｅ打ｔｉａｌｓ?ｏｆ?ＧＯ?〇３?打ａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ［ｉｉ５］．??Ｐｅｒｒｅａｕｌ傳人ｔｉｎ研究表明ＧＯ具有接触式抗菌活性，是一种极具潜力的科。实验发现，对ＧＯ表面涂层而言，ＧＯ的平均尺寸越小，抗茵活性越强。的平均尺寸由０．６５?＾ｍｌ２降低为０．０１叫１１２时，００表面涂层的抗菌活性提高了１６??


本文编号：2897290