生物多孔材料干燥过程中组织非稳态收缩

根据颗粒体积收缩和平均湿度的变化规律,提出了生物多孔材料干燥组织非稳态收缩的递推模型。利用该模型对40℃热空气干燥下的豌豆各单元层边界半径变化、收缩位移及各层组织的收缩量变化进行了计算。计算结果表明:豌豆在干燥过程中随着湿分的对外迁移、湿度降低,豌豆组织收缩并不是由外向内同步收缩,而是先失去水分的外部先收缩,没有失水的部位不收缩。同时,与内部相比,外部失水较多,收缩幅度也较大。

生物质基多孔碳复合材料在铅酸电池负极中的应用研究

生物质基多孔碳复合材料具备一系列显著特性,因而极适用于多种应用场景,可作为铅酸电池的负极材料。深入探究这些特性,对于提升其在特定应用中的性能表现具有重要的意义。因此,文章分析了生物质基多孔碳复合材料的特性,概述了铅酸电池负极中的重要性以及相关问题,并提出生物质基多孔碳复合材料在铅酸电池负极中的具体应用,以供参考。

生物质基多孔碳复合材料延长铅酸电池负极循环寿命的方法研究

铅酸电池作为储能系统的支柱,其循环寿命直接影响着可靠性与成本效益。为了提高其性能和可持续性,人们开始关注生物质基多孔碳复合材料作为电池电极的潜在应用。文章介绍了这种材料的优势与特性,可用于改善铅酸电池的性能,并提出生物质基多孔碳复合材料延长铅酸电池负极循环寿命的方法,为未来研究和发展提供了重要的参考。

聚乳酸/羟基磷灰石复合型多孔状可降解生物材料

以乳酸为原料合成了丙交酯 (D ,L—LA) ,以乙醇酸为原料合成了乙交酯 (GA) ,并以它们为单体聚合得到了聚丙交酯 (PLA)和丙交酯乙交酯共聚物 (PLGA) ;将纳米羟基磷灰石粉末 (HA)和聚丙交酯或丙交酯乙交酯共聚物混合 ,制得了聚乳酸 /羟基磷灰石复合型生物可降解的多孔材料 .研究结果表明 :PLA和PLGA聚合物的产出率与聚合过程中所采用的氮气保护的方法相关 ;实验采用充氮逐次抽真空的方法 ,简化了实验操作 ,能充分排除反应生成的水 ,有利于聚合 ,产率达 94 % ;采用化学共沉淀和以乙醇作研磨介质的研磨工艺相结合的方法 ,可以制得 6 0～ 10 0nm的羟基磷灰石粉末 ;控制造孔剂的粒度 ,可以得到孔隙直径为 10 0～ 5 0 0

含湿多孔生物材料干燥过程的传热传质分析

建立了用以描述含湿多孔生物材料干燥过程传热传质特性的数学模型 ,并以马铃薯片为实验材料 ,采用有限差分法进行了干燥工况下的温度和湿度分布数值模拟计算。模拟值与实验值吻合较好 ,表明该模型具有较好的精确性。

生物活性玻璃多孔材料的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备生物活性玻璃58S及77S;通过熔融法制备生物活性玻璃45S5,分别向上述3种生物活性玻璃粉体以及它们的混合物中添加一定比例的造孔剂,通过一定的烧结工艺制成具有不同组成的生物活性多孔材料,利用体外实验方法结合DTA,SEM及FTIR等材料显微结构及性能研究手段分析比较了各种多孔材料的显微结构、表面形貌、抗折强度及生物活性。研究表明:58S和45S5混合制备的多孔材料是一种具有良好生物活性和生物矿化特性的生物材料,可用于制备骨缺损填充材料和骨组织工程支架。

多孔HAP-(β-Ca_3(PO_4)_2)-Si_3N_4生物复合材料的制备及表面血小板粘附研究

本文采用有机泡沫浸渍结合无压烧结制备了多孔HAP-(β-Ca3(PO4)2)-S i3N4生物复合材料,采用静态血小板浸渍实验研究了所制备多孔生物复合材料的血液相容性。复合材料的表面形态对血小板的沉积有一定影响,孔隙越大、表面越粗糙,血小板越容易沉积。发现在不同成分的复合材料表面,在血小板的粘附、聚集状态方面无明显的差异,其表面大部分区域无血小板粘附,有少部分区域有少量纤维蛋白沉积。表明复合材料具有良好的血液相容性,作为支架材料不会引起凝血现象。

聚乳酸/羟基磷灰石复合型多孔状可降解生物材料

以乳酸和乙醇酸为原料分别合成了丙交酯(LA)和乙交酯(GA)2种单体,并用单体聚合成了聚丙交酯(PLA)和丙交酯乙交酯共聚物(PLGA),结合用粉末冶金的方法制得的纳米羟基磷灰石粉末(HA),制得了聚乳酸/羟基磷灰石复合型生物可降解的多孔材料。研究结果表明,PLA和PLGA聚合物的产率同聚合过程中的氮压有关,控制造孔剂的粒度,可以得到理想的多孔材料。

表面多孔Ti-Nb-Zr-CPP生物材料的制备及其微观组织的研究

利用机械合金化和等离子烧结工艺制备了Ti-Nb-Zr-CPP(焦磷酸钙)复合材料,并将其进行溶液浸出而获得了表面多孔的生物材料。对烧结体进行了物相及表面区域成分的分析,并对浸出材料进行了形貌、相对密度、硬度、孔洞尺寸及孔洞率的分析。结果表明,采用Ti-35%Nb-7%Zr-10%CPP的成分配比及40%H3PO4+60%H2O的浸出液可制备出与人体骨骼表面相近的多孔生物材料。

HA-TCP/壳聚糖多孔生物材料的凝胶注模研究

采用凝胶注模成形工艺制备了HA-TCP/壳聚糖多孔生物材料,通过改变单体和复合粉体的不同配比,来比较复合材料的综合性能.结果表明:用偶联剂改性HA-TCP后采用凝胶注模法成型制备HA-TCP/CS多孔生物材料,试样的形状容易控制,可以通过调整凝胶时的单体含量来控制抗压强度,其值约为60MPa左右,也可控制孔隙率,其值约为70%左右,孔隙多为微孔直径约在10μm.

钛酸酯偶联剂对磷灰石/壳聚糖多孔生物材料性能的影响

以螯合型焦磷酸钛酸酯偶联剂(NDZ-311)为改性剂对壳聚糖(CS)进行改性,采用真空冷冻干燥法制备了HA-TCP/CS多孔生物材料,研究了NDZ-311的用量与多孔生物材料抗压强度和孔隙率的关系,并采用SEM、XRD、IR等对材料进行了分析测试。结果表明,NDZ-311中-O-链状醚键官能团能发生各种类型的酯基转化反应,与CS填料产生交联,材料的抗压强度得到提高,CS填料添加量可达50%以上,且不会发生相分离。随着NDZ-311含量的增加,多孔生物材料的抗压强度先逐渐降低然后升高,孔隙率先逐渐升高然后降低。当m(HA-TCP)∶m(CS)=7∶3时,NDZ-311质量分数为1%时抗压强度为2.3MPa,孔隙率升至最高84.8%,此时多孔生物材料的抗压强度和孔隙率匹配较好,孔隙呈层错板条搭接,且分布均匀,HA-TCP颗粒均匀分散在CS模板上,材料的相结构变化不大,只是材料中各相对应的特征衍射峰的强度略有增强。

多孔生物材料对中性红染料废水的吸附效果

制备了一种多孔生物材料(PBM),研究了其对中性红染料(NR)的吸附性能。结果表明,PBM对NR的吸附效果良好,30℃下投加1 g/L PBM对40 mg/L中性红染料的去除率可达98%。吸附反应符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,为放热反应。PBM性能优异且再生性能良好,再生5次后,对NR的去除率几乎没有下降。

多孔陶瓷生物材料治疗早中期非创伤性股骨头坏死的临床研究

目的:观察多孔陶瓷生物材料治疗早中期非创伤性股骨头坏死(ONFH)的临床疗效。方法:回顾性纳入2019年1月至2019年6月收治的37例非创伤性ONFH患者,采用微创减压清除死骨联合多孔生物陶瓷植入的18例为生物材料组,采用头颈开窗清除死骨联合自体髂骨植入的19例为自体髂骨组。术后3、6、12、18个月随访,并在随访时记录两组患者术后Harris评分、视觉模拟评分(VAS)及骨坏死进展情况。结果:两组患者术后3、6、12、18个月的Harris评分比较,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者术后VAS评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组患者骨坏死进展比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:多孔陶瓷生物材料治疗早中期非创伤性ONFH在改善髋关节功能方面更有优势,在缓解髋关节疼痛和促进坏死区域修复方面可以达到与自体髂骨植入同样的效果。

多孔生物炭材料/聚乳酸可降解阻燃材料的制备及性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,利用白酒糟制备多孔炭材料(CDDGS),利用间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)为改性剂,采用熔融共混的方法制备了PLA/R-CDDGS阻燃复合材料。通过热重分析和接触角分析了RDP对CDDGS的热稳定性以及亲水性的影响,结果表明,经RDP改性后的CDDGS接触角增大,改性效果明显,热稳定性能优异;通过力学性能、热重分析、氧指数和垂直燃烧测试以及对残炭的SEM、红外、拉曼和XRD等测试了R-CDDGS对PLA的力学性能、热稳定性以及阻燃性能的影响,结果分析表明,R-CDDGS的添加可提高聚乳酸的拉伸强度和断裂伸长率;并且在PLA材料中起到了很好的阻燃作用,对PLA基体有催化成炭的作用。在R-CDDGS添加量为5%时,拉伸性能达到最佳,为76.9 MPa,断裂伸长率为8.68%;当R-CDDGS含量为20wt%时,LOI值为26.5%,燃烧级别为V-2级。

有机泡沫法制备多孔羟基磷灰石生物支架

采用有机泡沫法制备了多孔羟基磷灰石(HA)支架,考察了水解预处理工艺、粘结剂聚乙烯醇(PVA)和固相HA的含量对孔隙率的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了支架的孔结构。研究结果表明,采用有机泡沫法可获得孔径均匀的多孔HA支架;有机泡沫(海绵)模板经过水解处理后,其挂浆量增加;支架的孔隙率随PVA含量的增加而增大;浆料中固相HA含量在70%左右为宜,此时材料的孔隙率最大。

硅烷偶联剂对磷灰石／壳聚糖多孔材料改性

提出以硅烷偶联剂(KH-570)为改性剂,对磷灰石(HA-TCP)进行改性,通过真空冷冻干燥法制备HA-TCP/CS多孔生物材料,采用XRD、SEM、TEM、IR等手段对材料进行分析表征,研究了KH-570的用量对多孔生物材料抗压强度与孔隙率关系。结果表明:随着KH-570含量的增加,多孔生物材料的抗压强度先是逐渐降低而后升高,孔隙率先是逐渐升高而后降低的过程。当HA-TCP∶CS=7∶3时,KH-570加入量为1wt%时抗压强度为4.1MPa,孔隙率升至最高83.8%,此时多孔生物材料的抗压强度和孔隙率匹配较好,孔隙呈层错板条搭接,且分布均匀,HA-TCP颗粒均匀分散在CS模板上,材料的相结构变化不大,只是材料中各相对应的特征衍射峰的强度略有增强。硅烷偶联剂连接机理是KH-570分解后,结构中的-OH基能够与HA-TCP表面的-OH基之间产生牢固的键合作用,偶联剂另一端含有双键,使改性好的HA-TCP粉体可进一步参与CS的结合,起到连接磷灰石与CS的桥梁作用。

多孔材料应用研究

通过对多孔材料的种类进行分析,对其特性和特点进行分解,对金属有机骨架复合材料的多孔合成、生物炭复合材料的多孔合成以及多孔复合材料的结构及特征进行研究对比,寻找出多孔材料应用的领域拓宽。不同复合材料具有不同的特性,这是非常重要的基础,灵活运用好这些特性在合成新的多孔复合材料时,应用起来方能更具应用性。

N、P共掺杂莲藕生物碳材料用于芦丁的电化学传感

以莲藕为生物质原料、聚磷酸铵(APP)为氮磷掺杂剂制备了一种N、P共掺杂生物质碳材料,采用SEM、TGA、XRD、XPS和FTIR对材料的结构、形貌和元素组成进行了表征,并以该碳材料修饰玻碳电极,构建了一种检测芦丁的电化学传感器。采用电化学阻抗谱、循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了传感器的电化学性能及芦丁在不同电极上的电化学行为。结果表明,在莲藕与APP质量比为1∶1、热解温度为800℃条件下,制备的热解碳材料修饰电极对芦丁的检测效果最好。在最优化条件下,芦丁浓度与该修饰电极的响应电流呈线性关系,检出范围为0.01~10μmol/L,检出限为1.19×10^(–2)μmol/L(信噪比=3)。此外,该修饰电极对双黄连口服液和健康人尿样中芦丁的测定效果良好。

明胶溶胀行为对自固化多孔骨水泥性能和结构的影响

目的 研究明胶溶胀行为对多孔骨水泥性能和结构的影响。方法 在α—磷酸钙骨水泥体系中加入生物明胶,研究明胶对骨水泥水化产物、抗压强度和产物微结构所产生的影响。结果 利用明胶的溶胀行为与水化过程中体系pH值变化的相关性,可制备具有大孔和微孔结构的骨水泥。结论 加入明胶促进羟基磷灰石的成核,提高骨水泥的抗压强度。