二氧化钛-聚四氟乙烯复合薄膜的制备及其性能研究

四氟

本文参考金属阳极氧化的办法，先制备出具备蜂窝孔状的TiO2表面，采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量等方法分别对不同氧化工艺(电流强度、电解液浓度)下的样品表面特征进行了测试与分析，寻找表面蜂窝孔径及分布最均匀的工艺参数。 在此工作基础上，通过在电解液中添加聚四氟乙烯乳液(PTFE)的办法制备出TiO2-PTFE复合薄膜表面。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量等方法对样品表面形貌、成分、理化性能进行了表征。最后通过体外人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)原代培养实验和血小板粘附实验评价TiO2、TiO2-PTFE薄膜表面细胞相容性以及血液相容性。实验中采用磁控溅射制备的TiO2表面和纯Ti表面作为对比样。 对TiO2的SEM结果表明蜂窝孔状结构已经形成，孔径尺寸在200nm左右，XRD结果表明TiO2表面结构为非晶结构；XPS高分辨结果表明阳极氧化表面生成物为TiO2，Ti：O近似为1:2；与纯钛表面相比，阳极氧化表面接触角增加，薄膜表面疏水性提高；表面粗糙度增加，表面能增加。在表面复合PTFE纳米微粒形成TiO2-PTFE表面后，SEM结果显示PTFE微粒(粒径1.50nm只有)都己填充到TiO2孔中，分布均匀；XPS结果显示表面含有大量F元素，随着表面刻蚀深度的增加，F元素含量在逐步减少；AFM结果显示经过改性后，复合表面比氧化钛表面粗糙度略有降低：接触角减小，表面亲水性增加。 体外人脐静脉内皮细胞培养实验结果表明，TiO2薄膜本身具有一定的内皮细胞亲和性。与磁控溅射制备TiO2表面相比，阳极氧化TiO2及TiO2-PTFE表面在黏附细胞形态和数量上并无太大区别，具有相同的细胞相容性。血小板粘附实验显示，阳极氧化制备的TiO2及TiO2-PTFE表面抑制了薄膜表面的血小板激活和团聚，有效的提高材料表面的血液相容性。 以上结果表明，用阳极氧化方法制备出的TiO2及TiO2-PTFE表面具备了目前医学常用Ti材料的细胞相容性，且同时可以抑制材料表面血小板的团聚和激活，具有更优越的血液相容性。同时这种表面孔状微观复合也为研究表面载药技术的发展提供了新的思路，即表面复合载药可降解纳米微球。
作 者： 李星  
学科专业： 材料物理与化学  
授予学位： 硕士  
学位授予单位： 西南交通大学  导师姓名： 陈俊英
关键词： 阳极氧化  二氧化钛  聚四氟乙烯  复合薄膜  细胞相容性  血液相容性   
机标关键词： 二氧化钛  聚四氟乙烯乳液  复合  膜的制备  薄膜表面  阳极氧化  扫描电子显微镜  细胞相容性  原子力显微镜  接触角测量  血液相容性  粘附实验  光电子能谱  表面粗糙度  显示  射线衍射  人脐静脉  培养实验  溅射制备  血小板粘附

qingping12

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