医用镁合金表面MOFs涂层制备与性能研究
发布时间：2022-02-08 12:37
镁合金的弹性模量接近人体骨骼,是一种具有良好的机械强度、抗疲劳性能和生物相容性的可降解医用金属。将镁合金作为骨植入体,一方面可以有效地避免“应力屏蔽”现象,另一方面镁合金植入人体后可以安全降解,减少了手术给患者带来的痛苦和感染的风险。然而,镁合金在人体环境下的耐腐蚀性能比较差,在受损组织愈合前,可能已经失去了机械完整性,同时镁合金降解时会释放大量的氢气和造成植入体周围环境pH值急剧增长,这都可能引起人体的不良反应。因此,要促进镁合金在医用材料领域的应用,关键在于既要保持其优良的力学性能,又要提高它在人体环境中的耐蚀性。此外,良好的生物活性、生物活性等对于医用镁合金也是非常必要的。本次课题对AZ31B镁合金分别进行氟化处理和制备硅烷膜预处理后,通过溶剂热法在其表面制备了两种MOFs涂层。对涂层镁合金试样进行表征,并且测试其在SBF模拟体液环境下的耐腐蚀性和体外生物性能。主要研究成果如下:（1）在镁合金表面制备了Mg-MOF-74/MgF2涂层和Bio-MOF-1涂层,并采用XRD、SEM、FTIR、水接触角测量等方法对涂层进行表征。扫描电镜和X-射线衍射表征结果表明...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物医用材料产品由于以上问题的存在，具有良好生物相容性与可生物降解性的医用金属材料引起
4图 2 (a）,(b)镁合金心血管支架；(c)镁合金骨固定件上面的这些优点令镁合金作为可降解医用材料应用领域极具潜力。目料主要应用于：牙种植材料、整形外科材料、骨固定材料（骨板、骨支架材料、血管夹以及血管支架等[14]。2 镁合金作为植入材料的局限性虽然镁合金作为植入材料有着种种优势，但是它于临床应用依然存在金性质比较活跃，在人体环境中，镁合金降解生成的 Mg（OH）2的结无法有效抑制腐蚀介质对镁合金的进一步腐蚀[15,16]。同时还有一点需生理环境中含有大量的 Cl-可以与 Mg（OH）2反应得到可溶的 MgCl2OH）2的保护，镁合金的腐蚀速度会进一步加快[17]。出现的化学反应如.2），（1.3）。
放框架结构、孔径可调以及极高的孔隙率等优势[39]于许多领域，如催化、气体吸附与分离[40]、离子检42]。用作催化剂，它的化学稳定性和热稳定性都比较（指催化剂和反应物不在同一相）的特征。因此，方便地分离和多次利用。经过二十多年的发展，M除了作为催化剂使用外，也有一些研究将其作为催s 的高孔隙率、高比表面积以及结构中大量的不饱很高的吸附量。目前已经有一些研究将 MOFs 用于在S、NH3、氯化烃类、CO 等的吸附与分离中[44]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]γ-环糊精金属有机骨架材料提高难溶性药物二氟尼柳的溶出速率[J]. 吴碧湲,周奕先,潘昕,权桂兰,吴传斌. 药学学报. 2019(01)
[2]pH值对镁合金表面水热沉积磷酸钙涂层微观形貌和腐蚀性能的影响（英文）[J]. 张春艳,张世雨,柳歆鹏,何洪川. 稀有金属材料与工程. 2018(10)
[3]微弧氧化处理镁合金在接骨板服役工况下的微动磨损特性[J]. 周梦林,饶少凯,周均,郑照县,肖衡,郑靖. 材料工程. 2018(09)
[4]金属-有机框架在光催化中的应用[J]. 梁祥,陈莲芬,张利,苏成勇. 科学通报. 2018(03)
[5]可降解医用镁合金在骨修复应用中的研究进展[J]. 袁广银,牛佳林. 金属学报. 2017(10)
[6]医用镁及镁合金表面可生物降解有机高分子涂层的应用[J]. 史永娟,裴佳,袁广银. 表面技术. 2017(03)
[7]氟处理的镁合金表面电化学沉积Ca-P涂层的研究[J]. 张春艳,蔡春瑞,柳歆鹏,王佳. 稀有金属材料与工程. 2016(08)
[8]生物医用材料的研究进展及发展前景[J]. 董亮,何星. 世界复合医学. 2015(04)
[9]镁合金表面Ca–P生物活性涂层的研究进展[J]. 薛茜,陈鹏,董斌,赵鹭,顾艳红. 电镀与涂饰. 2014(02)
[10]微量元素对人体健康的作用[J]. 王丽娟,刘菊林. 临床合理用药杂志. 2013(08)
博士论文
[1]医用镁合金表面可降解复合膜层的制备及其耐蚀性的研究[D]. 窦金河.山东大学 2018
[2]生物医用可降解Mg-Zn-Ca-Si合金制备及其表面微弧氧化改性[D]. 潘尧坤.山东大学 2015
硕士论文
[1]骨植入镁合金表面MAO/（Zn-CaP）复合涂层的制备与性能研究[D]. 闫冰冰.郑州大学 2018
[2]镁合金表面SiO2基溶胶凝胶耐腐蚀性能涂层制备及性能研究[D]. 郭亚鑫.太原理工大学 2017
[3]镁合金表面硅烷处理及复合涂层的制备及性能研究[D]. 黄子龙.吉林大学 2017
[4]骨植入用材料表面生物功能镁涂层的制备及性能研究[D]. 刘宗元.辽宁科技大学 2017
[5]金属有机化合物的合成及其应用研究[D]. 王曼清.福州大学 2015
[6]有机转化膜对AZ31镁合金在模拟体液中腐蚀性能的影响[D]. 郑嘉.重庆大学 2015
[7]AZ31镁合金表面水热合成羟基磷灰石膜层的研究[D]. 刘欢.太原理工大学 2013
本文编号：3615080
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物医用材料产品由于以上问题的存在，具有良好生物相容性与可生物降解性的医用金属材料引起
4图 2 (a）,(b)镁合金心血管支架；(c)镁合金骨固定件上面的这些优点令镁合金作为可降解医用材料应用领域极具潜力。目料主要应用于：牙种植材料、整形外科材料、骨固定材料（骨板、骨支架材料、血管夹以及血管支架等[14]。2 镁合金作为植入材料的局限性虽然镁合金作为植入材料有着种种优势，但是它于临床应用依然存在金性质比较活跃，在人体环境中，镁合金降解生成的 Mg（OH）2的结无法有效抑制腐蚀介质对镁合金的进一步腐蚀[15,16]。同时还有一点需生理环境中含有大量的 Cl-可以与 Mg（OH）2反应得到可溶的 MgCl2OH）2的保护，镁合金的腐蚀速度会进一步加快[17]。出现的化学反应如.2），（1.3）。
放框架结构、孔径可调以及极高的孔隙率等优势[39]于许多领域，如催化、气体吸附与分离[40]、离子检42]。用作催化剂，它的化学稳定性和热稳定性都比较（指催化剂和反应物不在同一相）的特征。因此，方便地分离和多次利用。经过二十多年的发展，M除了作为催化剂使用外，也有一些研究将其作为催s 的高孔隙率、高比表面积以及结构中大量的不饱很高的吸附量。目前已经有一些研究将 MOFs 用于在S、NH3、氯化烃类、CO 等的吸附与分离中[44]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]γ-环糊精金属有机骨架材料提高难溶性药物二氟尼柳的溶出速率[J]. 吴碧湲,周奕先,潘昕,权桂兰,吴传斌. 药学学报. 2019(01)
[2]pH值对镁合金表面水热沉积磷酸钙涂层微观形貌和腐蚀性能的影响（英文）[J]. 张春艳,张世雨,柳歆鹏,何洪川. 稀有金属材料与工程. 2018(10)
[3]微弧氧化处理镁合金在接骨板服役工况下的微动磨损特性[J]. 周梦林,饶少凯,周均,郑照县,肖衡,郑靖. 材料工程. 2018(09)
[4]金属-有机框架在光催化中的应用[J]. 梁祥,陈莲芬,张利,苏成勇. 科学通报. 2018(03)
[5]可降解医用镁合金在骨修复应用中的研究进展[J]. 袁广银,牛佳林. 金属学报. 2017(10)
[6]医用镁及镁合金表面可生物降解有机高分子涂层的应用[J]. 史永娟,裴佳,袁广银. 表面技术. 2017(03)
[7]氟处理的镁合金表面电化学沉积Ca-P涂层的研究[J]. 张春艳,蔡春瑞,柳歆鹏,王佳. 稀有金属材料与工程. 2016(08)
[8]生物医用材料的研究进展及发展前景[J]. 董亮,何星. 世界复合医学. 2015(04)
[9]镁合金表面Ca–P生物活性涂层的研究进展[J]. 薛茜,陈鹏,董斌,赵鹭,顾艳红. 电镀与涂饰. 2014(02)
[10]微量元素对人体健康的作用[J]. 王丽娟,刘菊林. 临床合理用药杂志. 2013(08)
博士论文
[1]医用镁合金表面可降解复合膜层的制备及其耐蚀性的研究[D]. 窦金河.山东大学 2018
[2]生物医用可降解Mg-Zn-Ca-Si合金制备及其表面微弧氧化改性[D]. 潘尧坤.山东大学 2015
硕士论文
[1]骨植入镁合金表面MAO/（Zn-CaP）复合涂层的制备与性能研究[D]. 闫冰冰.郑州大学 2018
[2]镁合金表面SiO2基溶胶凝胶耐腐蚀性能涂层制备及性能研究[D]. 郭亚鑫.太原理工大学 2017
[3]镁合金表面硅烷处理及复合涂层的制备及性能研究[D]. 黄子龙.吉林大学 2017
[4]骨植入用材料表面生物功能镁涂层的制备及性能研究[D]. 刘宗元.辽宁科技大学 2017
[5]金属有机化合物的合成及其应用研究[D]. 王曼清.福州大学 2015
[6]有机转化膜对AZ31镁合金在模拟体液中腐蚀性能的影响[D]. 郑嘉.重庆大学 2015
[7]AZ31镁合金表面水热合成羟基磷灰石膜层的研究[D]. 刘欢.太原理工大学 2013
本文编号：3615080
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