石墨烯水凝胶材料的表面修饰与生物矿化

发布时间：2024-05-17 12:41

　　本文采用水热法、化学还原法分别制备了石墨烯水凝胶,通过乙二胺、柠檬酸钠、多巴胺对其进行修饰改性,并利用人工模拟矿化的方法探究了以石墨烯水凝胶材料为基底材料的生物矿化,及其矿化水凝胶的生物相容性。作为参比,采用“一锅法”制备了石墨烯/羟基磷灰石复合凝胶材料,并与矿化石墨烯水凝胶材料进行对比分析。对各石墨烯水凝胶的分析表明,石墨烯水凝胶片层褶皱蜷曲,呈三维网络状结构,水热法制得的石墨烯水凝胶的还原程度高于多巴胺、乙二胺和柠檬酸钠修饰改性的石墨烯水凝胶。相较于氧化石墨烯,石墨烯水凝胶材料的热稳定性得到提高。研究结果表明,石墨烯/羟基磷灰石复合凝胶材料具有较大的比表面积和孔容孔径,是含有大量微孔和介孔的材料;而矿化石墨烯水凝胶材料中羟基磷灰石(HA)更容易在石墨烯表面沉积。石墨烯水凝胶材料在模拟体液中可作为基底材料诱导矿化HA的成核,模拟体液和石墨烯凝胶材料被还原的程度对材料的矿化能力存在影响。模拟体液浓度越高,诱导HA成核的速度更快、数量更多,但低浓度模拟体液中HA的沉积更容易控制其粒径与晶型;石墨烯凝胶材料的还原程度越高,材料所含的含氧官能团越少,提供的活性位点越少,与钙离子、磷酸离子的结...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１不同水热反应时间的石墨烯水凝胶（０．５ｍｇ＇ｍＬ“）对比：水热反应（Ａ）?４ｌｉ，?（Ｂ）?８ｈ，?（Ｃ）??１２?ｈ??

１２?ｈ??为探究水热反应时间对石墨烯凝胶的影响，将同为０．５?ｍｇｍｉＬ－１浓度的ＧＯ溶液，??分別水热反应４?ｈ，８?ｈ和１２?ｈ。从图２．１中可以看出，同浓度的ＧＯ溶液，水热反应４?ｈ??与８?ｈ的ＲＧＯ凝胶结构松散，无法交联形成完整的水凝胶结构。随着水热反应时间延??长至....

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图２．３?ＧＯ与ＲＧＯ凝胶的红外对比谱图??为检测ＲＧ０凝胶在水热反应之后是否得到有效还原，对ＧＯ和ＲＧＯ凝胶进行了红??外表征，结果如图２．３所示。在ＧＯ红外谱图中，ＧＯ上含有丰富的含氧官能团，在??３４００？３５００?ｃｎｒ１处对应羟基－０Ｈ的伸缩振动，１６００？１７００?ｃ....

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图２．５?ＧＯ与ＲＧＯ凝胶的拉曼对比谱图??拉曼（Ｒａｍａｎ）光谱是分析石墨烯有序度的有效手？段Ｉ８２，气具有高分辨率、可回收、??

边缘或者缺陷等。迎常将Ｄ峰与Ｇ峰的强度比，即ｂ／比的值用于表征材料结构中的无??序程度或者缺陷密度。??图２．５是ＧＯ与ＲＧＯ凝胶的Ｒａｍａｎ光谱图。由图可知，ＧＯ与ＲＧＯ凝胶都存在两??个明显的特征峰Ｄ峰和Ｇ峰。对于ＧＯ，?Ｇ峰的出现表明碳晶格的有序结构遭到了?－定??的破坏，....

本文编号：3975612