Ag/石墨烯复合涂层的制备及抗菌性能

首先用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO);其次用原位还原法将银氨溶液中的Ag纳米粒子通过还原剂葡萄糖和GO复合,获得Ag/GO胶体;最后在真空干燥条件下得到Ag/GO涂层,并用真空阶梯热还原技术制备Ag/还原氧化石墨烯(rGO)涂层。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等方法对膜样品结构形貌进行表征,并用润湿角测量仪和抑菌环方法分别检测样品的亲/疏水性和抗菌性能。实验结果表明:石墨烯基膜材料与基底结合较好,Ag纳米粒子在石墨烯片层间呈球形均匀分布,粒径为20~50nm;纯GO和rGO膜表面未见菌落,大肠杆菌与金黄色葡萄球菌均未出现有效抑菌环;复合Ag纳米粒子后,涂层的抑菌效果得到显著提高;与Ag/GO复合膜相比,Ag/rGO复合膜呈更强的抗菌活性,即低温退火有助于提高石墨烯基复合涂层的抗菌性能。

石墨烯基涂层的性质及在抗菌和组织工程中的应用

石墨烯材料--石墨烯纳米片(Graphene nanoflakes,GFs)、氧化石墨烯(GO)或还原氧化石墨烯(rGO)、化学气相沉积技术制备的石墨烯膜(CVD-G),自问世起,迅速成为社会各界广泛关注的新型碳纳米材料。通过转移方法或者溶剂助技术,可以将CVD-G和表面含有亲水基团的GFs或GO涂覆于基体表面,形成石墨烯基涂层,涂层以其独特的形貌、结构、物理化学性质,呈现出良好的抗菌活性和细胞外基质特点,显著影响细胞的粘附、增殖和分化等行为。经过近十年的研究,生物活性石墨烯基涂层材料在细胞培养、细胞生长、组织工程支架和生物医疗器械中展示出巨大的应用潜力。着重围绕石墨烯涂层的成分和制备方法,总结具有抗菌活性的石墨烯材料所取得的重要成果与最新进展,围绕石墨烯基二维涂层(涂覆于基底的二维表面)和石墨烯基三维结构(基底为三维支架)对多种哺乳细胞的相容性和细胞行为调控,综述了石墨烯材料在组织工程支架和植入体表面改性中的研究进展,提出了生物活性石墨烯基涂层的研制方向与应用展望等。

新型核燃料碳化钍高压相的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了高压P4/nmm相碳化钍在60～140 GPa的压强区间内的晶体结构、电子性质、晶格动力学和力学性质.结果表明:该高压相是金属且动力学稳定,稳定压强至少达到140 GPa,其中C原子与8个近邻的Th原子形成六面体结构单元,并以此为基本单元堆叠成P4/nmm相.此外,P4/nmm相碳化钍属于脆性材料,它的体积抗压缩能力和材料的刚性较强.

新型二元半导体CdSe的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对CdSe在44~80 GPa压力区间提出的新高压相的结构、电子能带、局域电荷密度、晶格动力学和力学稳定性进行了研究.结果表明:CdSe的Pnma新相是动力学稳定的,达到80 GPa;压力致使Pnma相能隙发生闭合;根据力学稳定性判据得出Pnma相是力学稳定的.