3D打印仿生材料上ZnO薄膜生长及生物特性研究

发布时间：2020-12-05 08:12

　　随着生物医学的不断探索与创新,3D打印技术因其独特的优势在医学领域已成为支撑第三次产业革命的关键技术。然而3D打印材料的生物相容性、抗菌活性都难以满足现代医用材料的实际使用需求,而ZnO本身具有优异的生物相容性及抗菌活性,且可植入人体,恰好可以弥补3D打印仿生材料的不足。本文通过在3D打印仿生材料上使用原子层沉积技术（ALD）制备ZnO薄膜,使两者相结合利用各自性能优势形成一种新型的技术材料,使其在生物医学领域发挥显著的作用。具体研究内容如下:1.利用ALD在蓝宝石衬底上制备ZnO薄膜,研究并分析生长温度对ZnO薄膜结构、晶体质量、电学及光学特性的影响,获得沉积ZnO薄膜的最优化工艺参数。研究沉积温度变化对ZnO材料光催化特性的影响,并得出所需的生长条件。2.在3D打印仿生材料PLA上开展低温沉积ZnO薄膜研究工作,为了确保薄膜包覆均匀,运用了“沉积-停留”模式。研究PEALD制备样品时温度、周期等条件对所制备样品物性的影响,并测试其对金黄色葡萄球菌的抗菌特性。3.为进一步提高对金黄色葡萄球菌的抗菌特性,在3D打印PLA材料结合ZnO薄膜样品上进一步生长ZnO纳米线,提高样品比表面积和... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 ZnO的基本性质及应用
        1.2.1 ZnO的基本性质
        1.2.2 ZnO在抗菌领域的应用
    1.3 3D打印材料抗菌性能的研究进展
        1.3.1 3D打印的研究背景
        1.3.2 抗菌材料在 3D打印材料中的应用
    1.4 本论文选题依据和主要研究内容
第2章 ZnO薄膜的制备及材料测试
    2.1 ZnO薄膜的制备技术
    2.2 原子层沉积技术（ALD）
    2.3 ZnO薄膜材料测试技术
        2.3.1 扫描电子显微镜测试技术
        2.3.2 原子力显微镜测试技术
        2.3.3 X射线衍射测试技术
        2.3.4 霍尔测试技术
        2.3.5 光致发光测试技术
        2.3.6 生物性能测试
    2.4 本章小结
2O₃衬底上ZnO薄膜制备及性质研究">第3章 Al₂O₃衬底上ZnO薄膜制备及性质研究
2O₃衬底上ZnO薄膜的生长">    3.1 Al₂O₃衬底上ZnO薄膜的生长
    3.2 生长温度对ZnO薄膜物性的影响
        3.2.1 生长温度对表面形貌的影响
        3.2.2 生长温度对晶体质量的影响
        3.2.3 生长温度对电学性能的影响
        3.2.4 生长温度对光学特性的影响
    3.3 生长温度对ZnO材料光催化性能的影响研究
    3.4 本章小结
第4章 3D打印材料上ZnO薄膜生长及性质研究
    4.1 3D打印PLA材料上ZnO薄膜的生长
    4.2 生长条件对 3D打印材料上ZnO薄膜的影响
        4.2.1 生长周期对晶体质量的影响
        4.2.2 ZnO薄膜的表面形貌及元素分布情况
    4.3 3D打印PLA结合ZnO薄膜样品的抗菌性能
    4.4 本章小结
第5章 3D打印仿生材料上ZnO纳米线的制备及性能研究
    5.1 引言
    5.2 水热法制备ZnO纳米线
    5.3 ZnO纳米线的性能研究
        5.3.1 ZnO纳米线的表面形貌研究
        5.3.2 ZnO纳米线的晶体质量
        5.3.3 ZnO纳米线的发光性质
    5.4 ZnO纳米线光催化及生物性能研究
        5.4.1 ZnO纳米线光催化性能研究
        5.4.2 ZnO纳米线生物性能研究
    5.5 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
致谢
参考文献
硕士期间论文发表情况



本文编号：2899172