含硅羟基磷灰石的制备和体外生物活性研究

发布时间：2017-04-25 14:10

  本文关键词：含硅羟基磷灰石的制备和体外生物活性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：用沉淀和水热两种方法制备了不同Si含量的Si-HAP,并用XRF,XRD, FT-IR, Raman,固体NMR, FESEM和TEM等方法对其组成,晶相,微结构,形貌和晶界进行了表征。进一步研究了Si含量和合成方法对材料结构和体外生物活性的影响。同时研究了沉淀方法制备的不同Si含量的Si-HAP对甲基橙和刚果红的光催化性能。探究了Si含量对HAP光催化效率和光催化动力学的影响。 主要的实验结果如下： 1.沉淀法制备样品中能够掺入Si的量是有限的,掺入Si的最高含量为0.9%。含Si质量分数0.9%的Si-HAP保持原来的晶体结构。沉淀法是获得Si-HAP的有效合成方法。FT-IR表明沉淀法制备样品的Ca缺陷比较明显,所有样品中未发现CO32-基团。Raman结果中也未看到CO32-基团和SiO44-基团。固体NMR直接证明SiO44-代HAP结构中PO43-,进入HAP晶格,而不是在HAP表面。SiO44-基团取代PO43-基团引起OH-减少以保持电荷中性。FESEM结果发现,沉淀法合成的样品呈微球或微杆状,团聚明显。而水热法合成样品不规则球状,团聚较少。从TEM图中可以看到沉淀法合成的样品边界光滑,相对粘连,三结点数目较多。水热法合成的样品边界粗糙,相对分离。 2.样品浸入SBF中的体外生物活性实验发现,相对于水热法合成样品,沉淀法合成样品的生物活性更高。对比化学当量HAP,沉淀法制备Si-HAP中Si的加入利于体外生物活性的提高,并且随Si含量的增加样品体外生物活性增强。研究证实Si的加入引起HAP溶解度的增加,使其体外生物活性提高。此外,Si取代也可通过减小晶粒尺寸,降低结晶度,增加Ca缺陷和三结点数目促进HAP体外生物活性的提高。该机理需进一步探究。 3.光催化实验表明,UV照射下Si-HAP对MO和CR两种染料溶液的去除率随Si含量的增加而减小。与没加催化剂的空白对照组相比,Si-HAP在UV照下的光催化效率提高。特别是,Si含量0.8%的Si-HAP在中性条件下4h对MO溶液的去除率为80%。Si-HAP对MO和CR的最大去除能力分别为2.28和3.59mgg-1。Si-HAP对MO和CR染料溶液的光催化过程遵循Langmuir-Hinshelwood动力学。由于Si-HAP的长期稳定性,经过光催化实验后通过简单的回收可以循环多次使用,降低成本。
【关键词】：含硅羟基磷灰石 沉淀法 水热法 体外生物活性 光催化
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 绪论7-20
• 1.1 生物材料概述7-9
• 1.1.1 生物材料发展历程7-8
• 1.1.2 生物材料分类与用途8-9
• 1.2 羟基磷灰石材料9-14
• 1.2.1 HAP组成,晶体结构和性质9-11
• 1.2.2 HAP应用及发展动向11-12
• 1.2.3 Si-HAP制备方法12-14
• 1.3 本课题的研究目的、思路及意义14-16
• 参考文献16-20
• 第二章 含硅羟基磷灰石制备和表征20-35
• 2.1 引言20
• 2.2 含硅羟基磷灰石制备基本过程20-22
• 2.2.1 实验试剂20-21
• 2.2.2 实验仪器21
• 2.2.3 实验步骤21-22
• 2.3 表征结果与讨论22-32
• 2.3.1 XRF分析23
• 2.3.2 XRD分析23-25
• 2.3.3 FT-IR分析25-26
• 2.3.4 Raman分析26-27
• 2.3.5 固体NMR结果27-29
• 2.3.6 SEM结果29-31
• 2.3.7 TEM结果31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 参考文献33-35
• 第三章 含硅羟基磷灰石体外生物活性研究35-46
• 3.1 引言35
• 3.2 材料和方法35-38
• 3.2.1 实验试剂35-36
• 3.2.2 实验仪器36
• 3.2.3 模拟体液(SBF)配制36-38
• 3.2.4 样品制备38
• 3.3 表征方法38
• 3.4 体外生物活性实验38-39
• 3.5 体外生物活性结果与讨论39-44
• 3.6 本章小结44-45
• 参考文献45-46
• 第四章 沉淀法制备含硅羟基磷灰石对偶氮染料的光催化性能46-55
• 4.1 引言46-47
• 4.2 实验与方法47-48
• 4.2.1 实验试剂47
• 4.2.2 实验仪器47
• 4.2.3 样品制备47-48
• 4.3 结果与讨论48-52
• 4.4 本章小结52-53
• 参考文献53-55
• 第五章 工作总结和研究展望55-57
• 5.1 工作总结55-56
• 5.2 后续工作展望56-57
• 研究生期间已投稿和已发表文章57-58
• 致谢58-59

【参考文献】

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本文编号：326454