HA/ZnO/SiO 2 梯度涂层材料的制备及其体外抗菌活性测试
发布时间：2021-10-02 02:19
采用区带电泳法电泳羟基磷灰石（HA）、壳聚糖（CS）、ZnO和SiO2悬浊液,接着施予反向电场进行电泳沉积从而在钛基材表面获得HA/CS/ZnO/SiO2复合涂层材料,而后经710℃焙烧2 h后得到HA/ZnO/SiO2涂层材料（Z1）。同时也仅用电泳沉积法直接制得HA/ZnO/SiO2涂层材料（E1）作为对比。X射线能谱分析发现Si和Zn两种元素在Z1的径向上均呈现梯度分布,初步说明Z1具有一定的梯度。结合扫描电子显微镜、粉末X射线衍射、傅里叶红外光谱等手段对2种材料进行表征,发现Z1的各种性能较E1更为优异,主要表现在Z1与钛基材表面的结合强度达31.2 MPa,且在HEPES模拟体液中培养14 d后Z1表面碳磷灰石化程度更加完全。另外,抑菌实验发现Z1粉末对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为81.7%和89.4%。
【文章来源】：无机化学学报. 2020,36(11)北大核心SCICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
HA/Zn O/Si O2梯度涂层材料制备过程示意图
图2为710℃焙烧前后梯度涂层材料表面的扫描电子显微镜(SEM)图像，图A为HA/CS/Zn O/Si O2梯度涂层材料表面的SEM图像，焙烧前HA/CS/Zn O/Si O2梯度涂层材料的表面均匀致密；图B是经710℃焙烧2 h后得到的HA/Zn O/Si O2梯度涂层材料表面的SEM图像，焙烧后其表面凹凸不平，出现了明显的孔洞。这是由于在710℃高温条件下，壳聚糖微粒发生氧化分解产生CO2、水蒸气等气体，气体逸出在材料的表面留下了孔洞，这些孔洞有利于营养物质的交换，并为骨骼的生长提供补给。图3是HA/CS/Zn O/Si O2梯度涂层材料在710℃焙烧前后的X射线衍射(XRD)图。与标准PDF卡片HA(PDF No.09?0432)和Zn O(PDF No.36?1451)对比后发现，焙烧前的图3a出现了六方晶系结构HA和六方纤锌矿结构Zn O的特征衍射峰。710℃高温焙烧后，HA的六方晶系结构未发生改变，说明高温焙烧时壳聚糖颗粒的分解不会影响HA的晶型。图3b中虽然出现了Zn O的特征衍射峰，但因含量低，衍射峰强度较弱。尽管在梯度涂层材料中添加了Si O2颗粒，但焙烧前后的XRD图中均未出现Si O2的特征衍射峰，可能是梯度涂层材料中的Si O2以非晶态形式存在且其含量较少所致。另外，图3b中未明显出现硅酸锌、磷酸锌的特征衍射峰，说明梯度涂层材料中的Zn O和Si O2经高温焙烧后未发生化学反应，Zn O仍以六方纤锌矿结构形式存在，Si O2仍以非晶态形式存在。
图3是HA/CS/Zn O/Si O2梯度涂层材料在710℃焙烧前后的X射线衍射(XRD)图。与标准PDF卡片HA(PDF No.09?0432)和Zn O(PDF No.36?1451)对比后发现，焙烧前的图3a出现了六方晶系结构HA和六方纤锌矿结构Zn O的特征衍射峰。710℃高温焙烧后，HA的六方晶系结构未发生改变，说明高温焙烧时壳聚糖颗粒的分解不会影响HA的晶型。图3b中虽然出现了Zn O的特征衍射峰，但因含量低，衍射峰强度较弱。尽管在梯度涂层材料中添加了Si O2颗粒，但焙烧前后的XRD图中均未出现Si O2的特征衍射峰，可能是梯度涂层材料中的Si O2以非晶态形式存在且其含量较少所致。另外，图3b中未明显出现硅酸锌、磷酸锌的特征衍射峰，说明梯度涂层材料中的Zn O和Si O2经高温焙烧后未发生化学反应，Zn O仍以六方纤锌矿结构形式存在，Si O2仍以非晶态形式存在。2.2 HA/Zn O/Si O2梯度涂层材料截面的元素梯度分布
【参考文献】：
期刊论文
[1]微弧氧化羟基磷灰石涂层增强金属钛种植体骨整合的体内研究[J]. 王艳玲,丁虹,何巍,朱兰省,刘爱群,许小婷. 口腔医学研究. 2019(11)
[2]载银羟基磷灰石抗菌粉体和陶瓷的制备及抗菌性能[J]. 徐伏秋,陈华军,丁梧秀. 无机化学学报. 2013(12)
[3]钛基多孔HA/SiO2复合涂层的制备及性能研究[J]. 黄紫洋,张岚,梁广超. 化学学报. 2012(03)
本文编号：3417811
【文章来源】：无机化学学报. 2020,36(11)北大核心SCICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
HA/Zn O/Si O2梯度涂层材料制备过程示意图
图2为710℃焙烧前后梯度涂层材料表面的扫描电子显微镜(SEM)图像，图A为HA/CS/Zn O/Si O2梯度涂层材料表面的SEM图像，焙烧前HA/CS/Zn O/Si O2梯度涂层材料的表面均匀致密；图B是经710℃焙烧2 h后得到的HA/Zn O/Si O2梯度涂层材料表面的SEM图像，焙烧后其表面凹凸不平，出现了明显的孔洞。这是由于在710℃高温条件下，壳聚糖微粒发生氧化分解产生CO2、水蒸气等气体，气体逸出在材料的表面留下了孔洞，这些孔洞有利于营养物质的交换，并为骨骼的生长提供补给。图3是HA/CS/Zn O/Si O2梯度涂层材料在710℃焙烧前后的X射线衍射(XRD)图。与标准PDF卡片HA(PDF No.09?0432)和Zn O(PDF No.36?1451)对比后发现，焙烧前的图3a出现了六方晶系结构HA和六方纤锌矿结构Zn O的特征衍射峰。710℃高温焙烧后，HA的六方晶系结构未发生改变，说明高温焙烧时壳聚糖颗粒的分解不会影响HA的晶型。图3b中虽然出现了Zn O的特征衍射峰，但因含量低，衍射峰强度较弱。尽管在梯度涂层材料中添加了Si O2颗粒，但焙烧前后的XRD图中均未出现Si O2的特征衍射峰，可能是梯度涂层材料中的Si O2以非晶态形式存在且其含量较少所致。另外，图3b中未明显出现硅酸锌、磷酸锌的特征衍射峰，说明梯度涂层材料中的Zn O和Si O2经高温焙烧后未发生化学反应，Zn O仍以六方纤锌矿结构形式存在，Si O2仍以非晶态形式存在。
图3是HA/CS/Zn O/Si O2梯度涂层材料在710℃焙烧前后的X射线衍射(XRD)图。与标准PDF卡片HA(PDF No.09?0432)和Zn O(PDF No.36?1451)对比后发现，焙烧前的图3a出现了六方晶系结构HA和六方纤锌矿结构Zn O的特征衍射峰。710℃高温焙烧后，HA的六方晶系结构未发生改变，说明高温焙烧时壳聚糖颗粒的分解不会影响HA的晶型。图3b中虽然出现了Zn O的特征衍射峰，但因含量低，衍射峰强度较弱。尽管在梯度涂层材料中添加了Si O2颗粒，但焙烧前后的XRD图中均未出现Si O2的特征衍射峰，可能是梯度涂层材料中的Si O2以非晶态形式存在且其含量较少所致。另外，图3b中未明显出现硅酸锌、磷酸锌的特征衍射峰，说明梯度涂层材料中的Zn O和Si O2经高温焙烧后未发生化学反应，Zn O仍以六方纤锌矿结构形式存在，Si O2仍以非晶态形式存在。2.2 HA/Zn O/Si O2梯度涂层材料截面的元素梯度分布
【参考文献】：
期刊论文
[1]微弧氧化羟基磷灰石涂层增强金属钛种植体骨整合的体内研究[J]. 王艳玲,丁虹,何巍,朱兰省,刘爱群,许小婷. 口腔医学研究. 2019(11)
[2]载银羟基磷灰石抗菌粉体和陶瓷的制备及抗菌性能[J]. 徐伏秋,陈华军,丁梧秀. 无机化学学报. 2013(12)
[3]钛基多孔HA/SiO2复合涂层的制备及性能研究[J]. 黄紫洋,张岚,梁广超. 化学学报. 2012(03)
本文编号：3417811
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