酸-水热法辅以水热温度对钛材生物活性的影响

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1、酸-水热法辅以水热温度对钛材生物活性的影响许莹王变张孜孜蔡艳青华北理工大学材料科学与工程学院河北省无机非金属重点实验室摘要：为提高I矢用钛材的生物活性，通过酸-水热复合法在其表面设计并制备了TiOz纳米棒，探讨水热温度对钛表面Ti()2纳米棒形成的影响，然后对试样进行模拟体液生物活性实验，采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析手段研究了钛表面生成产物的形貌、元素组成和物相组成。结果表明:随着水热温度的增加，二氧化钛层的表而形貌发生改变，从片状到棒状，之后纳米棒发

2、生团聚;试样中金红石相和锐钛矿相的衍射峰强度随水热温度的增加而增强;水热温度为130°C时，钛表面可以形成尺寸均匀、长度基木一致的TiO2纳米棒，其厚度、长度和直径分别为2.5曲、150nm和10nm,且纳米棒是由锐钛矿型和金红石型TiO?的混合相组成。模拟体液生物活性实验后，水热处理后材料表面有富含Ca.P的疑慕磷灰石生成，而疑慕磷灰石的形成主要与纳米棒的形成和膜层的厚度有关。其中，水热温度为130°C时形成的纳米棒结构较好，膜层较厚，其表面诱导磷灰石沉积的含量最多，具有较好的牛物活性。关键词：

3、Ti02纳米棒;生物活性;形成机理;酸-水热法;羟基磷灰石;作者简介：许莹(1971—),女，副教授，博士生导师.E-mail:zhangzhang0015@163.com.收稿日期:2017-04-26基金：国家自然科学基金资助项目(51574109)Effectofacid-hydrothermalmethodandhydrothermaltemperatureonthebioactivityoftitaniumXUYingWANGBianZHANGZiziCAIYanqingSchoolof

4、MaterialsScienceandEngineering,NorthChinaUniversityofScienceandTechnology;Abstract：Aimingatimprovethebiologicalactivityofmedicaltitaniummaterials,Ti02nanorodswerepreparedusingtheacid-hydrothermalmethod.Theeffectofthehydrothermaltreatmentsontitaniumsur

5、faceoftheformationmechanismofTiO2nanorodswasinvestigated.Thenthesampleswereusedtosimulatethebiologicalactivity.Themorphology,elementalcompositionandthephasecompositionofproductionoftitemiunisurfacewereanalyzedbySEM,EDSandXRD.Theresultsindicatedthatthe

6、morphologyofTi02waschangedfromschistosetorodlike,thentoclusterswiththeincreaseoftheconcentrationofhydrotherma1treatments.XRDresultedshowedtheintensityofdiffractionpeaksofboththeanatasephaseandtherutlicphasewasenhemcedwiththeincreasingofhydrothermaltem

7、perature.whenthehydrothermaltreatmenttemperatureis130°C,thesurfacecouldbegeneratedTiO2nanorodswiththickness,uniformsizeandlengththatare2.5Mm,150nmand10nmrespective.Besides,thenanorodswerecomposedofamixtureofanataseandrutile.AfteralongtermimmersinginSB

8、F,hydroxyapatitcIIAthatisrichinCa,Pwasproducedonthesurfaceofthepreparedmaterial.Theformationofnanorodsandthethicknessofthecoatinghasacertaininfluenceontheformationofhydroxyapatite,whenthehydrothermaltreatmenttemperatureis130°C,theformofthenano