钛纳米管表面单宁酸/羟基磷灰石复合物的形成与性能表征

本研究采用电化学阳极氧化的方法在纯钛表面制备一层规整、有序的二氧化钛(TiO2)纳米管,将其依次浸泡单宁酸(TA)和钙离子的螯合物溶液以及磷酸盐溶液中,通过调节pH,在其表面形成单宁酸/羟基磷灰石(TA/HA)复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、X射线衍射谱仪(XRD)和傅立叶全反射红外光谱(ATR-FTIR)对制备的TiO2纳米管、其上黏附的TA和钙离子的螯合物以及最终形成的TA/HA复合涂层进行表面微观形貌、元素组成及成分结构表征。通过膜结合强度测试仪测试复合物与钛基底的结合强度。采用抑菌圈法检测材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能。结果表明,30 V电压下,在0.9wt%的氟化氨/丙三醇电解液中阳极氧化2 h制备的TiO2纳米管排列均匀规整,管径为130~170 nm。通过该方法可以在纳米管表面形成TA/HA涂层,并且TA螯合的钙离子为HA的形成提供了成核位点。TA的液态粘合特性辅以TiO2纳米管与涂层的机械咬合增强了涂层与基底在润湿情况下的结合强度。抑菌实验表明,该复合物对金黄色葡萄球菌有很好的抑菌效果。成功制备出了兼具骨诱导活性和抗菌性能的羟基磷灰石复合涂层。