张娟[1]2008年在《碳酸钙的仿生合成及形貌表征》文中提出碳酸钙作为最广泛的生物无机材料,在工业领域中有着广泛的应用。碳酸钙晶体的仿生合成最近受到研究者们的关注。碳酸钙晶体的晶型、尺寸、形貌等性质与沉淀方法以及添加剂有很大的关系。碳酸钙的仿生合成不仅有助于进一步了解生物矿化,并为制备具有特殊形貌新型功能材料提供了新的方法。在本论文中,我们利用尿素在90℃和120℃水解共沉淀的方法,研究了不同有机添加剂模板对碳酸钙晶体生长的影响,以及在多元醇/水混合溶剂对碳酸钙晶型、形貌的影响,合成了一系列具有特殊形貌的碳酸钙晶体。并对形成机理进行了初步的研究与讨论。1.常见的多糖如蔗糖、葡萄糖、可溶性淀粉以及糊精分子的侧链带有功能性基团-OH,对碳酸钙晶型和形貌有不同的影响。研究表明蔗糖和葡萄糖的存在有利于促进生成方解石;并且随着葡萄糖浓度的增加,方解石所占比重增加,方解石的形貌也由规则变为不规则。而可溶性淀粉和糊精的存在可以促进形成球霰石;此外由于多糖特殊的分子结构,在不同的温度不同的浓度下能够促进生成的晶粒定向聚集而形成不同形貌的晶体。2.考察了不同酸性氨基酸和中性氨基酸存在下对碳酸钙晶体形貌的影响。由于氨基酸侧链带有功能性基团、在水溶液中等电位点不同以及分子结构的不同,在不同温度、PH值的情况下,得到的碳酸钙晶型和形貌发生很大变化。3.考察了在不同温度,乙二醇、丙叁醇、赤藓糖醇和木糖醇的不同浓度比例的醇/水溶液中碳酸钙晶体生长习性,由于不同离子溶剂化以及醇的极性官能团的作用,在不同条件下得到了形貌奇特的碳酸钙晶体;最后考察了醇与多糖、氨基酸共存对碳酸钙晶体的影响,得到了不同于单一物质调控效果。
王树乔[2]2010年在《有机添加剂水溶液体系中的仿生合成研究》文中提出生物材料以其特殊的复杂形貌有着独特的功能,其结构优美合理,性能优越,比合成材料具有更高的机械性能。基于生物的原理合成有机-机复合材料,逐渐引起学术界和工业界的广泛兴趣。本论文进一步发展和丰富了模拟生物矿化仿生合成有机-无机生物材料的方法,在有机添加剂下合成具有新颖独特的类自然生物仿生结构碳酸钙以及在控制不稳定晶相的等方面都获得了显着进展。利用具有亲水特性的聚合物分子或其它带有部分功能团复杂结构的大分子作为晶体生长改性剂,通过改变实验条件获得了一系列具有特定形貌,晶型及有序超结构的碳酸钙复合材料。取得的具体研究成果归纳如下:1.在叁嵌段共聚物P123与Mg~(2+)的混合水溶液中,通过控制反应条件对CaCO_3的微粒形貌进行调控。探讨了Mg~(2+)浓度、反应时间、反应温度及P123浓度对CaCO_3粒子形貌和晶型的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)对合成样品进行了表征。结果表明,Mg~(2+)与Ca~(2+)的比例对CaCO_3粒子形貌和晶型具有重要的影响。2.本文以BaCl_2·2H_2O和Na_2CO_3为原料,采用共沉淀法合成了碳酸钡粒子。通过添加合适的晶形控制剂,选择合适的用量,合成了空心六棱柱状的碳酸钡粒子,并对空心六棱柱状碳酸钡粒子的形成机理进行了初步的探讨。3.采用聚丙烯酰胺(PAM)为有机质,借助单个聚合物的调控作用,得到了具有新颖结构的花生状BaSO_4粒子,研究了PAM体系对BaSO_4晶体生长的影响。
郭静[3]2007年在《P123和P123/SDS混合水溶体系中的无机仿生合成》文中研究指明生物经过长期的演化发展形成了繁杂多样的生物矿物材料,其结构优美合理,性能优越,是传统的材料科学工程所不能及的。基于生物的原理合成无机材料,即仿生材料工程,是一种全新的材料设计和制造策略,逐渐引起学术界和工业界的广泛兴趣。生物矿化中的无机矿物往往是在多种有机基质的参与下形成的,其整个结晶过程受到了有机基质的精确调控。基于这一考虑,本文用P123以及P123/SDS的复配体系水溶液来进行无机材料的仿生合成,研究了有机物之间的非共价键相互作用如疏水相互作用)、协同相互作用等弱相互作用对无机晶体产物的影响。试验中,在单独叁嵌段共聚物P123)和P123/SDS复配的混合溶液体系中控制合成CaCO3晶体。聚合物及表面活性剂之间的自组装为CaCO3的成核结晶提供微环境。研究了温度、时间、聚合物的浓度、表面活性剂的浓度的变化及相应胶束结构的变化对CaCO3结晶的影响。实验结果表明此水溶液体系对CaCO3的结晶具有很好的控制作用,完好的CaCO3的球形聚集体、具有层状基本粒子的球等结构的获得说明此水溶液体系为具有复杂结构的无机材料的仿生合成提供了一种新颖的、具有潜力的途径。此外,我们将此方法拓展至金属银晶体Ag)以及硫酸钡(BaSO4)晶体的合成。采用XRD,SEM,TEM和UV-vis等现代表征手段对产物的形貌、结构及性能进行了表征,并结合时效实验等对实验过程进行了较为详细的研究,对合成机理进行了初步的探讨。
杨浩[4]2015年在《CaCO_3的矿化合成及形貌控制》文中认为生物矿物是生物体的重要组成部分,具有以往材料及常规复合材料所不具备的特殊形貌和性能优势。CaCO_3是自然界中被发现的最为丰富的生物材料之一,近年来,涉及生物矿化的CaCO_3材料的研究引起了科学家的广泛关注。本论文的重点是利用仿生合成技术,通过有机大分子与无机物离子在界面处相互作用的矿化机理来控制CaCO_3的结构与形貌,从而获得具有择优生长取向的CaCO_3材料。本论文以聚乙二醇(PEG)为矿化调控剂,通过化学共沉淀法实现了纳米棒状碳酸钙的可控合成。研究发现溶液中Ca~(2+)和CO_3~(2-)的浓度对CaCO_3晶体形成起关键的作用,Ca~(2+)和CO_3~(2-)的浓度越高,参与络合的Ca~(2+)就越多,CaCO_3晶体的形成就越完善。但是如果Ca~(2+)和CO_3~(2-)的局部浓度过大,会使二者迅速反应,此时CaCO_3晶核的生长速度大于晶体的生长速度,导致晶体结晶度下降。聚乙二醇(PEG)的浓度决定生物矿化CaCO_3的晶体结构,在低浓度时利于矿化合成文石结构CaCO_3晶体,高浓度时容易得到方解石结构CaCO_3晶体。在最优合成工艺条件下,制备出的CaCO_3晶须的长度为20~35μm。利用聚丙烯酸(PAA)和十二烷基苯基磺酸钠(SDS)作为矿化调控剂,实现了不同形貌碳酸钙的可控合成。研究发现,反应物的浓度对纳米碳酸钙的形貌起调控作用,反应物浓度不断减小时,CaCO_3晶体的形貌也不断变化,可以实现从球状和花状混合到花状为主再到球形的转变。反应温度较高有利于文石型碳酸钙晶体产生,反应温度较低时可合成方解石型碳酸钙晶体。PAA浓度太大时CaCO_3晶体成核时更容易团聚在一起导致最后的花簇有团聚。实验结果表明,通过改变反应条件可以制备出球形、梅花形、星形等形貌的纳米碳酸钙。采用水热合成方法,可控合成了不同形貌的CaCO_3晶体。研究了聚乙二醇(PEG)浓度、十二烷基苯基磺酸钠(SDS)浓度、聚丙烯酰胺(PAM)浓度及反应时间对CaCO_3形貌和晶体结构的影响,结果表明,采用水热法可以制得热力学上稳定的方解石型CaCO_3,以鸡蛋膜作为选择透过性膜,在常温下可以得到方解石型CaCO_3晶体。
程蓓[5]2007年在《无机颗粒材料的仿生制备与形貌控制》文中指出近年来，具有特殊形貌和尺寸的无机颗粒材料的可控合成已经吸引了越来越多的关注，它们在先进材料、化学、电子等领域有着广泛的应用前景。传统的胶体化学方法难以对材料的形貌和尺寸进行控制。然而，在生物系统中，利用生物大分子作为成核剂、协同调节剂或基质和模板，能够精确地控制生物矿化过程，导致具有特殊形貌和功能有机-无机复合材料的形成。利用有机添加剂或模板控制无机颗粒材料的成核、生长和排列的合成策略已经广泛应用于制备具有复杂和特殊形貌的无机颗粒材料。本论文利用有机高分子作为晶体生长改性剂，合成了几种不同形貌和相结构的无机颗粒材料。主要包括下面几个方面的内容：首先，利用聚苯乙烯-马来酸的交替共聚物(poly-(styrene-alt-maleic acid)(PSMA)作为晶体改性剂通过简单沉淀反应在室温下制备了不同形貌微米级硫酸钡颗粒和碳酸钡晶须。结果显示，通过改变PSMA的浓度、溶液的pH值、溶液中钡离子与硫酸根离子的相对比例R等实验条件能够合成各种形貌的硫酸钡颗粒诸如花形片状团聚体、球形、棒状超结构等。PSMA对碳酸钡晶须形貌有明显的影响，初期制备的碳酸钡晶须均是单晶，其直径大小为100到300nm，其生长方向为[100]方向，随着PSMA浓度的增加，由于PSMA在碳酸钡晶须表面的“盖帽效应”，碳酸钡晶须的直径会略微变小。第二，利用PSMA作为晶体改性剂在室温下制备了单分散花生状介孔硫酸锶颗粒。在PSMA浓度为2g／L时制备的硫酸锶颗粒呈单分散花生状，其颗粒的平均长度和长径比率分别为2μm and 2；所制备的硫酸锶粉末有相对高的BET比表面积和介孔结构，其平均孔径为2.9 nm；并提出了单分散花生状介孔硫酸锶颗粒的形成与进化机理。第叁，通过聚合物调制与室温晶化工艺制备了花状铬酸钡晶体，并提出了一个可能的形成机理。第四，通过简单的沉淀和水热方法，不利用任何模板和添加剂成功地制备出单斜且具有方形横截面的铬酸铅纳米棒(其平均长度为6-7μm，宽度为80-150 nm和宽／厚比为2-5)；铬酸铅纳米棒的长度与反应体系的pH值，陈化时的水热处理温度有关；铬酸铅纳米棒的光学性质依赖于它的长度，铬酸铅纳米棒的紫外-可见光吸收强度随着纳米棒长度的增加而稍微减弱，相反，其荧光性能随着纳米棒长度的增加而增强。第五，在DNA存在的条件下，通过碳酸钠和氯化钙的沉淀反应在室温下成功地合成了具有不同表面结构的碳酸钙微球，碳酸钙颗粒的表面形貌或织构可以通过调节DNA的浓度或者DNA和碳酸钙的质量比进行方便的控制。有迹象表明，在生物体内，DNA可以调控无机相的成核与生长，甚至诱导生物体内的生物矿化过程。这项研究对碳酸钙以及其它新型无机材料的仿生合成提供了新的思想。第六，利用聚丙烯酸(PAA)作为添加剂通过沉淀反应在60-80℃制备了单分散立方碳酸钙复合颗粒，PAA和碳酸钙的浓度、PAA和碳酸钙的相对比率、溶液pH值和温度的变化显着影响碳酸钙颗粒的形貌，但是所有的产物均为方解石相；确定了制备单分散立方碳酸钙复合颗粒的最佳条件；所制备的立方碳酸钙复合颗粒中PAA含量大约为1.4％。最后，以柠檬酸作为晶化控制剂，在水溶液中通过碳酸钠和氯化钙的沉淀反应制备不同形貌(如木块状和球形聚集态)的纯方解石颗粒。柠檬酸明显影响产物的形成和形貌；根据理论推导和假设的生长模型，提出了木块状方解石颗粒的形成机理。
李寒[6]2017年在《无机微纳米材料的仿生合成及其在药物输送和光催化领域的潜在应用》文中提出恶性肿瘤作为临床上最难治愈的疾病之一,严重威胁着全世界人民的生命安全。目前对其常规的疗法仅限于手术治疗、化学治疗和放射治疗,但这些方法存在副作用较大、靶向性低、易产生抗药性等缺点。抗肿瘤靶向制剂的出现,克服了以上常规疗法的不足,可以减小对其他正常组织的毒副作用、降低给药量以及提高药效。无机纳米材料具有诸多优异的物理化学性能,被广泛用于药物输送、荧光标记、锂电池、催化、污水处理、传感和化学储能等。近年来,利用生物矿化机制进行仿生合成是的材料化学领域的热点,但是对于材料的结构、尺寸、形貌和晶型等与其细胞生物学效应之间的关系研究较少。未来应加强在该方向的研究,并在实际应用之前评估其科学性、安全性和有效性,为无机纳米材料的设计合成与其在生物医学领域的应用提供理论依据。本论文主要开展了以下几方面的研究:利用花粉溶出物作为有机基质,合成了多孔空壳碳酸钙材料,通过多种不同手段对样品的形貌和性质进行了测试和表征。结果表明,所合成材料粒径均一,存在大量介孔,且内部为中空结构,具有较大的比表面积,这些性质都有助于提高材料的药物负载能力。以抗肿瘤药物盐酸阿霉素作为模型,对所合成的CaCO3材料进行了体外药物负载-控释实验。实验结果表明,合成的CaCO3材料对药物具有高的负载能力,达到了91.4%。控释实验结果表明,实验合成的CaCO3具有pH敏感性,在弱酸性条件下,能够逐渐分解,继而释放出药物,而它在中性和弱碱性条件下是很难分解的。由此,可减少在正常细胞周围释放。研究表明,所合成的材料可以对抗肿瘤药物进行持续可控释放,延长药物的释放时间,减少给药次数,这一结果也为材料的细胞活性实验提供了重要的依据。细胞生物学测试结果显示,将DOX负载于材料后,药物的特异性显着增加,可提高至纯药的17倍。体外细胞实验证实,合成的多孔空壳碳酸钙可以通过胞吞作用进入肿瘤细胞内部,进而释放出药物。综上所述,实验合成的多孔空壳碳酸钙在抗肿瘤药物负载和临床肿瘤治疗领域有着广阔的潜在应用前景。用液-液界面反应的简便方法合成了立方双层壳碳酸钙和立方空壳碳酸钙,本文探究了其反应物浓度和反应温度对其形貌的影响。文中用场发射扫描电镜、透射电镜等对其进行表征,并对其形成机理进行初步推测。用溶剂热法合成了具有介孔结构的花状硫化铜。测试结果表明,实验合成的CuS形貌大小均一,由数十片薄片组成,粒径约为340 nm。该片组装花状CuS半导体材料具有优异的光学性能,其间接半导体和直接半导体禁带宽度分别为1.36 eV、2.14 eV。因其具有较大的比表面积和孔容,使得样品表面存在更多的活性位点,在催化反应中表现出优异的光催化活性,这使其在催化领域具有广阔的潜在应用前景。该研究以亚甲基蓝为有机污染物模型,实验结果为其进一步用于降解其他有机毒性污染物提供了实验依据及理论指导。
潘琰[7]2007年在《具有特殊形貌的碳酸钙材料的仿生合成及表征》文中进行了进一步梳理本论文受到生物矿化思想启发,旨在进行一些无机纳米及微米结构材料的仿生合成方面的工作。碳酸钙做为最主要的生物材料之一,其结构和形貌决定着它的各项性能。所以本文的重点是利用仿生合成技术,制备出具有多种特殊精美形貌的碳酸钙材料。我们以聚丙烯酸为有机质进行碳酸钙的仿生合成,考察在有机质控制下的碳酸钙的成核及结晶行为,旨在为进一步深入研究生物矿化体系中有机基质对无机相调控的分子机制、优异的天然复合材料中有机/无机结构复合的方式以及结构与功能的关系提供主要的物理化学参数和依据。首先采用碳化的方法,以氢氧化钙做为钙源进行仿生矿化,制备出具有单晶特点的枝状文石粒子。其次,我们选择液相沉积的方法,以氯化钙做为钙源进行仿生矿化,合成了具有星形独特形貌的碳酸钙粒子。最后,我们在液相沉积反应中,以十二烷基磺酸钠和聚丙烯酸组成的“核-壳式”复合物作为模板,制备出方解石型的碳酸钙中空微球。本论文详细地阐述了枝状文石粒子、星形碳酸钙粒子和方解石型中空微球的仿生合成方法以及条件,并考察了影响产物粒子形貌和结构的因素,对其矿化机理进行了较深入的研究。我们所制备出的这些具有特殊形貌的碳酸钙粒子很有可能作为极有价值的材料在工业中获得广泛的应用。
陈彰旭[8]2014年在《组氨酸改性壳聚糖材料在仿生合成和蛋白分离的应用研究》文中指出壳聚糖和聚乳酸是两种性能优良的生物材料，在组织工程和药物释放的应用上均显示其优越性。组氨酸具有很好的pH响应性，将组氨酸接枝到壳聚糖上制备N-组氨酸壳聚糖（NHCS），N-组氨酸壳聚糖保留了壳聚糖上的羟基和部分未取代的氨基以及新增加的具有pH响应性的咪唑基团，保证了其具有良好的生物活性和pH响应性，以期获得一种综合性能优异的“复合型”组织工程材料（N-组氨酸壳聚糖支架、N-组氨酸壳聚糖/聚乳酸复合支架），可以进一步拓宽壳聚糖、聚乳酸在生物医学材料的应用。本文主要研究了组氨酸改性壳聚糖及其与聚乳酸复合材料的制备，并着重研究这些新材料在仿生合成和蛋白分离上的应用。本文利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺将组氨酸接枝到壳聚糖上，利用冷冻干燥法和浓缩干燥法分别制备N-组氨酸壳聚糖多孔支架（Ns）和N-组氨酸壳聚糖粉末（Np）；通过改变组氨酸/壳聚糖的摩尔比及壳聚糖分子量制得一系列不同取代度的N-组氨酸壳聚糖多孔支架（Ns）和N-组氨酸壳聚糖粉末（Np），通过FT-IR、1H NMR、EA、XRD、TGA和SEM等来表征，结果表明NHCS的取代度在3~11%之间，并且取代度受组氨酸的投加量和壳聚糖分子量的影响，组氨酸的投加量增大或壳聚糖分子量减小，取代度提高，支架孔径增大。NHCS均可形成泡沫状、海绵状等多种多孔材料，孔尺寸在5~120μm之间，孔隙率均大于85%，NHCS支架可望满足成纤维细胞、皮肤组织重建和骨组织工程的需要。在冷冻诱导相分离制备N-组氨酸壳聚糖多孔支架（Ns）的基础上进行二次相分离，考察不同取代度的N-组氨酸壳聚糖多孔支架和不同的N-组氨酸壳聚糖/聚乳酸质量之比等因素，制备一系列N-组氨酸壳聚糖/聚乳酸复合（NHCS/PLLA）支架，通过FT-IR、XRD、TGA和SEM等来表征N-组氨酸壳聚糖/聚乳酸复合支架，结果表明，NHCS/PLLA质量之比减小，复合支架孔隙率减小，密度增大。复合支架材料的孔尺寸约在13~18μm，孔隙率均大于92%，不同组成的NHCS/PLLA支架的力学性能测试表明其抗压强度和弹性模量分别在0.33~0.78MPa和1.75~5.28MPa之间，有望适用于软骨组织工程支架。利用浓缩干燥法所制备N-组氨酸壳聚糖粉末（Np）作为有机基质，在模拟体液中仿生调控合成纳米羟基磷灰石，探讨组氨酸/壳聚糖摩尔比、壳聚糖分子量、钙离子初始浓度、温度和陈化时间等因素对NHCS调控合成羟基磷灰石的影响，并以不添加NHCS的水体系、模拟体液体系作对照，研究结果表明在不添加NHCS的水体系、模拟体液体系都能得到微米级的羟基磷灰石块体。但在添加NHCS的模拟体液体系中可有效控制合成球形和梭状的纳米羟基磷灰石，以壳聚糖分子量为50kD、组氨酸与壳聚糖摩尔比为2:1所制备的NHCS（Np7）为有机基质，NHCS投加量为0.01g、Ca2+离子初始浓度为0.01mol·L-1、反应温度为37.0℃、陈化时间为24h时调控效果最好，梭状HAP长~200nm，宽~40nm，且含有少量碳羟基磷灰石，与自然骨成分相似。本研究还对NHCS不同投加量影响羟基磷灰石形成的机理作初步探讨，为仿生合成羟基磷灰石及其骨骼修复等提供参考。利用浓缩干燥法所制备N-组氨酸壳聚糖粉末（Np）作为有机基质，在水体系中仿生调控合成碳酸钙，探讨不同的组氨酸/壳聚糖摩尔比、壳聚糖分子量、钙离子初始浓度、pH值、温度和陈化时间等因素对NHCS调控合成碳酸钙的影响，并以不添加NHCS的水体系作对照。结果表明，在纯水条件下，生成的产品为颗粒较大单一立方体的方解石。NHCS的添加能对合成的碳酸钙晶型及形貌起到调控作用。NHCS在仿生合成碳酸钙过程对体系pH具有响应作用，体系pH不同，球形球霰石晶体的含量也不同，当pH为6.5时，球霰石的含量最低为66.2%，当pH远离6.5时，球霰石的含量可增加到93.7%。当陈化时间的延长，球霰石的含量缓慢减小，24h后球霰石的含量为86.2%。此外，对体系pH值、陈化时间等因素影响球霰石形成的机理也作初步探讨，为仿生合成其他生物矿物提供借鉴。探究NHCS支架、NHCS/PLLA复合支架的吸附牛血清白蛋白（BSA）的性能，研究结果表明NHCS支架、NHCS/PLLA复合支架对牛血清白蛋白溶液吸附效果良好，吸附容量Qe在335.84~1048.64mg·g-1之间。单纯NHCS支架中Ns10对BSA溶液的吸附能力最好，吸附容量Qe达820.90mg·g-1，而复合支架种以NPs3较佳，吸附容量Qe高达928.53mg·g-1。Ns10和NPs3可重复使用，重复吸附洗脱五次后的两种支架对BSA的吸附容量只降低了1.00%左右，有望为BSA或其他蛋白的分离纯化及回收利用提供新的载体，也有望作为组织工程用的支架材料。
赵娜如[9]2011年在《生物活性玻璃微纳米粉体的模板仿生合成及其性能研究》文中进行了进一步梳理天然的生物体能够在生物大分子的精确调控下,通过生物矿化过程合成具有特殊形貌和功能的生物矿物。目前,仿生合成各种形貌、尺寸和多级结构的无机材料和有机-无机复合材料引起了材料学家的普遍关注。本研究采用模板技术和仿生技术制备不同形貌的生物活性玻璃微纳米粉体,结合粉体表面修饰技术,提高无机粉体与有机基相的界面亲和性,制备具有叁维多孔结构的生物活性骨修复材料。利用XRD、SEM/EDX、FTIR、BET、DSC/TG等各种材料结构、性能分析方法和体外模拟实验方法对溶胶-凝胶生物活性微纳米粉体及其壳聚糖/生物活性玻璃复合多孔材料的显微结构、生物活性和矿化特性进行了深入研究,探讨了生物活性玻璃微纳米粉体的合成机理。本研究提出采用模板仿生合成技术结合溶胶-凝胶技术来控制生物活性玻璃的颗粒大小、尺寸及多级结构,实现了多种形貌生物活性玻璃的模板仿生合成。采用体外模拟矿化实验研究了材料的体外矿化性能及生物活性。探讨了制备工艺参数对生物玻璃粉体颗粒大小、形貌及比表面积、孔容等物理性质的控制规律及几种生物活性玻璃微纳米粉体的合成机理。研究表明:(1)在溶胶-凝胶工艺中引入聚乙二醇(PEG)作为分散剂可以调控生物活性玻璃颗粒的分散状态和形貌,控制PEG的加入量是能否达到最好分散效果的关键。采用该技术可以调控生物活性玻璃的粒度大小、比表面积及钙磷离子释放情况。PEG与生物活性玻璃凝胶粒子的作用机理为空间位阻稳定机理;(2)通过模板法结合溶胶-凝胶法成功制备了生物活性玻璃纳米纤维簇,宽度范围在50~120nm,长度范围约为200~500nm,并且纳米纤维簇是由规则排列的纳米纤维堆积形成,纳米纤维宽度约为10nm,其形成机理是由于模板剂吐温-80在溶胶液中形成棒状胶束结构,通过羟基化作用和亲水基团引导调控纳米纤维簇的生成。(3)采用碱性催化剂氨水及十二胺催化制备了不同尺寸的生物活性玻璃微球及多孔微球,探讨了加料方式,反应温度,原料配比等工艺条件对生物活性玻璃粉体的颗粒形貌和粒径大小的影响规律,其中十二胺具有催化剂和模板剂的双重作用,在反应体系中形成蠕虫状胶束,胶束表面的亲水基团与生物活性玻璃的前驱物以氢键作用结合,经高温处理后在生物活性玻璃微纳米球内部成孔。(4)体外模拟矿化实验结果表明,本研究制备的生物活性玻璃微米球、纳米纤维簇和纳米球具有良好的生物矿化性能,证明所制备的不同形貌和大小的生物活性玻璃都具有优良的生物活性。采用生物大分子卵磷脂对生物玻璃粉体进行表面改性,并研究了生物活性玻璃与卵磷脂的相互作用。表面改性后生物玻璃粉体在壳聚糖有机基相中均匀分散,在一定程度上提高界面的相容性。采用冷冻干燥法制备了壳聚糖/溶胶凝胶生物活性玻璃仿生型复合多孔支架,探讨了生物玻璃粉体的表面改性及各组分不同用量对壳聚糖/溶胶凝胶生物活性玻璃复合支架显微结构及压缩强度的影响,并对其微观结构、孔隙率、压缩强度、体外矿化等性能进行了研究。研究结果表明:所制备的复合支架材料的孔径尺寸分布均匀,具有高度连通的孔隙结构,孔径大小在50~200μm之间,其气孔率在90%以上。改性后生物玻璃粉体与壳聚糖复合材料的压缩强度比改性前明显提高。
雷鸣[10]2004年在《碳酸钙材料的仿生合成及形貌控制》文中研究表明由有机组织调制生成无机矿物这种方法为材料设计提供了一条独特的途径。这些生物材料具有以往材料所不具备的奇异、精美的形貌。从结构上分析，这些生物材料是与有机大分子紧密结合的复合材料，并具有从纳米至毫米尺寸分布的多级结构。通常这些材料在温和的自然环境下，通过特别设计的有机大分子调控材料的晶化过程形成的。由于这些特别设计的有机大分子调控这些无机材料的成核与生长，并决定材料的力学特性，所以这些有机大分子在生物材料形成过程中起着极其重要的作用。虽然这些生物材料是在温和的条件下生成的，但其具有许多优良的力学性能，特别是在骨骼生长过程中。自然界通过有机大分子与无机物离子在界面处的相互作用的矿化机理来控制材料的结构与形貌，从而使无机物与有机体形成具有择优生长取向的精美复合物。这种在自然条件下形成的复合物是在一般实验条件下所不能合成的。 碳酸钙作为一种非常重要的无机材料，在工程上具有广泛的应用。但碳酸钙作为生物材料，其各项性能尤其是力学性能直到最近才引起了各学科的广泛研究。碳酸钙作为生物材料，其复合特性及形貌决定着它各项性能。所以本文的重点是利用仿生合成技术，合成出具有多种奇异形貌的碳酸钙材料。我们根据生物矿化的基本原理，选取多种能与碳酸钙晶体相互作用的有机大分子作为模板剂来调控碳酸钙材料的晶型及形貌。我们系统地分析了各种实验参数，例如溶液的PH值、有机大分子的浓度、碳酸钙的浓度、环境温度、陈化时间等对碳酸钙粒子形貌及大小的影响，合成出了一系列具有奇异形貌的碳酸钙材料，丰富了碳酸钙形貌的种类，并对这类材料的矿化机理进行了较深入的研究。由于材料的结构和形貌决定材料的性能，所以这些具有奇异形貌的碳酸钙材料很可能作为极有价值的材料在工业中获得广泛的应用。同时，本文的许多研究成果为碳酸钙晶体的形貌和微结构控制提供了许多新的途径。
参考文献：
[1]. 碳酸钙的仿生合成及形貌表征[D]. 张娟. 烟台大学. 2008
[2]. 有机添加剂水溶液体系中的仿生合成研究[D]. 王树乔. 南京航空航天大学. 2010
[3]. P123和P123/SDS混合水溶体系中的无机仿生合成[D]. 郭静. 南京航空航天大学. 2007
[4]. CaCO_3的矿化合成及形貌控制[D]. 杨浩. 哈尔滨工程大学. 2015
[5]. 无机颗粒材料的仿生制备与形貌控制[D]. 程蓓. 武汉理工大学. 2007
[6]. 无机微纳米材料的仿生合成及其在药物输送和光催化领域的潜在应用[D]. 李寒. 河南师范大学. 2017
[7]. 具有特殊形貌的碳酸钙材料的仿生合成及表征[D]. 潘琰. 吉林大学. 2007
[8]. 组氨酸改性壳聚糖材料在仿生合成和蛋白分离的应用研究[D]. 陈彰旭. 华侨大学. 2014
[9]. 生物活性玻璃微纳米粉体的模板仿生合成及其性能研究[D]. 赵娜如. 华南理工大学. 2011
[10]. 碳酸钙材料的仿生合成及形貌控制[D]. 雷鸣. 武汉理工大学. 2004
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