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OTS功能化钛表面电化学可控沉积纳米钙磷涂层的研究

王航 , 谭帼馨 , 宁成云 , 谭英 , 周蕾 , 廖景文 , 陈伟杰 , 欧阳孔友

利用自组装技术在材料表面接枝十八烷基三氯硅烷(OTS)膜,并进行紫外光照,改变材料表面疏水性质,探讨不同电化学沉积条件对钙磷涂层微观形貌及结构的影响.电化学方法可使钙磷涂层在紫外辐射下的OTS功能化钛表面可控沉积.通过X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)对钙磷涂层进行了表征,利用Scherrer公式对不同沉积条件下钙磷晶粒尺寸进行了探讨.结果表明:不同参数条件下钙磷涂层的微观形貌有差别,且其晶粒大小不一,尺寸范围在12.46到190.1 nm之间.研究表明OTS功能化钛表面能可控地制备均匀有序钙磷涂层,有望提高植入材料的生物相容性.

关键词: 钛 , 十八烷基三氯硅烷 , 电化学沉积 , 形貌可控

聚多巴胺螯合钙离子对钛表面的修饰及修饰后的细胞相容性

谭帼馨 , 欧阳孔友 , 周蕾 , 刘燕 , 张兰 , 宁成云

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150097

通过聚多巴胺自组装在钛表面构建钙离子螯合平台，探讨聚多巴胺的酚羟基(–C–OH)和醌基(–C=O)螯合钙离子机理，并研究其生物学性能。利用 X 射线光电子能谱分析聚多巴胺螯合钙离子化学基团的变化，结果显示：聚多巴胺螯合钙离子后，–C–OH峰面积从73.8%降至37.3%，–C=O从26.2%升至62.7%，证明聚多巴胺的酚羟基与钙离子螯合过程中向醌基转化；场发射扫描电镜、傅立叶红外光谱、X 射线衍射仪和透射电镜分析表明聚多巴胺和钙离子的协同作用促进羟基磷灰石(HA)前驱体成核，诱导 HA 的形成；采用小鼠成骨细胞(MC3T3-E1)粘附和活性实验进行细胞相容性评价，结果表明钛表面通过聚多巴胺螯合低浓度的钙离子有利于成骨细胞粘附，且具有良好的细胞相容性。

关键词: 聚多巴胺 , 螯合机理 , 钙离子 , 生物活性 , 细胞相容性

球形孔通孔和闭孔泡沫铝合金的超声衰减性能

材料研究学报

研究了球形孔通孔和闭孔泡沫铝合金在1 MHz～10 MHz的超声衰减性能.结果表明:泡沫铝合金的超声衰减性能决定于其孔结构;通孔泡沫铝合金的超声衰减系数α随着孔径d的减小、孔隙率Ps减小和比表面积Sv的增加而增大;闭孔泡沫铝合金的超声衰减系数α随孔径d的减小、孔隙率Ps的增加和比表面积Sv的增加而增大;当孔径d、孔隙率Ps相近时,闭孔泡沫铝合金的超声衰减性能优于通孔泡沫铝合金;在1 MHz～10 MHz二者是具有良好阻尼性能的轻质材料.其衰减机制为在弹性范围内超声应力波在具有大量孔隙界面的泡沫铝合金中的衰减.

关键词: 金属材料 , 通孔泡沫铝合金 , 闭孔泡沫铝合金 , 超声衰减系数 , 孔径 , 孔隙率 , 比表面积

介孔材料的调孔方法及机理

曹渊 , 魏红娟 , 王晓

材料导报

介孔材料孔径调节可通过改变表面活性剂及添加辅助剂来实现,其作用机理是在介孔材料形成过程中改变胶束的大小;改变组成配比和温度等反应条件也能实现调孔,这可能涉及合成机理的变化.相比而言,前2种方法运用得较多,也更有效.

关键词: 介孔材料 , 孔径 , 表面活性剂 , 辅助剂

大孔 - 介孔分级孔结构炭材料制备及性能研究

周颖 , 王志超 , 王春雷 , 王六平 , 许钦一 , 邱介山

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00145

以聚苯乙烯微球以及F127嵌段共聚物自组装结构为模板, 酚醛树脂低聚物为碳前驱体, 双模板法合成了大孔-介孔分级孔结构的炭材料. 对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM) 、透射电镜(TEM) 和氮吸附-脱附测试, 并研究了样品的电化学性能. 结果表明, 利用这种简便的合成方法可以得到具有三维连通大孔以及二维有序介孔结构的分级孔结构炭材料, 大孔尺寸在 1μm左右 , 介孔孔径集中分布在5nm, 比表面积为 353.8m²/g , 孔容0.36cm³/g. 利用三电极体系测试了产品作为电化学双电层电容器电极材料的性能, 在50mA/g的电流密度下, 放电质量比电容为40F/g .

关键词: 分级孔结构 , dual-templating method , EDLCs

大孔-介孔分级孔结构炭材料制备及性能研究

周颖 , 王志超 , 王春雷 , 王六平 , 许钦一 , 邱介山

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00145

以聚苯乙烯微球以及F127嵌段共聚物自组装结构为模板,酚醛树脂低聚物为碳前驱体,双模板法合成了大孔-介孔分级孔结构的炭材料.对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和氮吸附-脱附测试,并研究了样品的电化学性能.结果表明,利用这种简便的合成方法可以得到具有三维连通大孔以及二维有序介孔结构的分级孔结构炭材料,大孔尺寸在1μm左右,介孔孔径集中分布在5nm,比表面积为353.8m2/g,孔容0.36cm3/g.利用三电极体系测试了产品作为电化学双电层电容器电极材料的性能,在50mA/g的电流密度下,放电质量比电容为40F/g.

关键词: 分级孔结构 , 双模板 , 电化学双电层电容器

双模板法制备介孔/大孔复合孔结构硅胶独石

刘茜 , 李宏旭 , 钱斌 , 高焕新 , 王仰东 , 唐颐 , 谢在库

催化学报

采用双模板法,向正硅酸甲酯的水解体系中同时引入聚乙二醇和三嵌段共聚物,成功制备出具有双连续大孔、同时孔壁中分布着有序介孔的复合孔结构硅胶独石材料. 产物的比表面积高达880 m2/g, 大孔孔径为0.2～5 μm, 介孔高度集中地分布在 5 nm. 结合物理吸附、扫描电镜、粉末X射线衍射和透射电镜等表征手段,发现合成条件如原料组成、反应温度和pH值等对反应体系中凝胶化转变和相分离发生的相对速度有重要影响,进而影响产物复合孔结构的生成. 此外,通过对合成条件的优化,一方面增强了无机骨架的强度,另一方面降低了湿凝胶干燥过程中的毛细管压力降,有效缓和了凝胶结构在干燥过程中的开裂和变形,使复合孔结构硅胶独石在厘米尺度内具有良好的整体性能.

关键词: 介孔/大孔材料 , 硅胶 , 独石 , 复合孔 , 双模板法

铝材表面封孔剂研究

陈淑刚 , 蒋开勇

硅酸盐通报

本文根据铝材表面封孔剂的封孔原理,结合封孔剂各组分的物理、化学性质,详细研究了封孔剂的组成、配比对封孔性能的影响,并对封孔剂配方进行了优化,其优化的封孔剂配方(质量比)为:四水合乙酸镍∶乙酸-乙酸钠∶表面活性剂∶防粉剂∶固色剂∶稳定剂=40.0∶ 13.5∶7.0∶ 13.0∶ 19.0∶10.0.在相同工艺条件下对优化封孔剂与进口封孔剂进行了对比试验,结果表明优化的封孔剂能达到与进口封孔剂相同的封孔性能.