基于3D打印技术构筑多级结构型体分子筛及其在骨组织工程、气体分离的应用研究

发布时间：2022-10-11 19:15

　　分子筛材料因具有分子尺度的均匀孔径、高的比表面积、适宜的酸性、独特的形选筛分效应以及良好的稳定性,在催化及气体分离等领域具有广泛的应用。此外,分子筛还具有优异的生物相容性、生物稳定性及生物活性,使其在骨组织工程学领域具有潜在的应用前景。在实际吸附或催化过程中,分子筛需要从初始的纳米或微米尺度的粉末被加工成具有宏观毫米尺寸的球型或条型。但这种传统的制造方式由于产品构型单一、易磨损、压降大、传质和传热受限等缺点面临着巨大的挑战。此外,作为潜在的骨组织工程支架材料,分子筛应具有一定的多级结构以促进营养物的扩散和代谢废物的运输。因此,如何构筑具有特定构型的多级结构型体分子筛已成为一项重要的研究课题,对其系统的研究对吸附、催化乃至生物医用领域都具有重要的意义。目前已开发的多级结构型体分子筛的构筑策略主要分为两种。一种是将分子筛粉末通过原位或非原位的方法直接涂覆或沉积在大尺寸多孔载体表面;另一种策略是制造具有自支撑结构的型体分子筛。3D打印,又称增材制造,是20世纪80年代末出现的材料加工技术,其能够快速、灵活的设计和制造具有复杂结构的几何构型,对建筑、机械、电子、能源、气体分离、催化、生物医学等... 

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 分子筛材料概述
        1.1.1 分子筛材料的发展历程
        1.1.2 分子筛的主要性质
        1.1.3 分子筛的合成
        1.1.4 分子筛的应用
    1.2 具有多级结构的型体分子筛构筑策略概述
        1.2.1 构型参数对多级结构型体分子筛性能的影响
        1.2.2 基于特定载体构筑具有多级结构型体分子筛(涂层法).
        1.2.3 自支撑式多级结构型体分子筛的构筑
    1.3 3D打印技术概述
        1.3.1 3D打印发展历史
        1.3.2 3D打印技术分类
        1.3.3 3D打印技术在骨组织工程学中的应用
        1.3.4 基于3D打印技术构筑多级结构型体分子筛
    1.4 本论文的选题目的与意义
    1.5 本论文所取得的主要成果
    1.6 本论文采用的表征手段以及测试方法
    参考文献
第二章 含锶分子筛涂层对于3D打印多孔钛合金植入体的骨整合促进作用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料与试剂
        2.2.2 实验方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 含锶分子筛涂层的制备及表征
        2.3.2 体外生物性能评价
        2.3.3 体内活体实验研究
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 3D打印银离子功能化的锌硅分子筛支架的构筑及抗菌性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料与试剂
        3.2.2 实验方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 3D打印构筑含银分子筛支架
        3.3.2 3D打印分子筛支架的力学性能检测
        3.3.3 3D打印分子筛支架的抗菌性能研究
        3.3.4 3D打印分子筛支架生物活性的研究
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 基于“3D打印&分子筛焊接”策略构筑高机械强度无粘结剂NaX分子筛块体及其CO2 捕获性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 3D打印NaX分子筛块体的构筑
        4.2.3 3D打印无粘结剂NaX分子筛块体的构筑
        4.2.5 流变学测试
        4.2.6 机械性能测试
        4.2.7 CO_2,N_2和CH_4的单组分平衡吸附等温线测试
        4.2.8 混合气体柱状穿透试验
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 3D打印高机械强度无粘结剂NaX分子筛块体的构筑
        4.3.2 3D打印高机械强度无粘结剂NaX分子筛块体ZM-BF的表征
        4.3.3 CO_2、N_2、CH_4单组分平衡吸附性能研究
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
攻读博士学位期间取得的成果
作者简历
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]沸石分子筛材料在消除挥发性有机化合物反应中的吸附与催化性能（英文）[J]. 章凌,彭悦欣,张娟,陈龙,孟祥举,肖丰收.  催化学报. 2016(06)
[2]纳米多级孔分子筛:简短的综述（英文）[J]. Esmat Koohsaryan,Mansoor Anbia.  催化学报. 2016(04)
[3]锌硅分子筛VPI-7的合成及表征[J]. 荆学珍,徐红,樊明明,董晋湘.  无机化学学报. 2002(02)



本文编号：3691136