氧化石墨烯/羟基磷灰石复合涂层对RAW264.7巨噬细胞免疫活性的影响

背景:纯钛种植体植入机体后存在骨融合失败或者种植体周围感染等问题,因此对钛种植体表面进行改良已成研究的热门话题。巨噬细胞是机体应对外界刺激的一道免疫防线,任何生物材料植入体内后的相关免疫反应均与巨噬细胞相关。目的:采用电化学沉积法在纯钛片表面制备氧化石墨烯/羟基磷灰石复合涂层,分析涂层的表面特征及对RAW264.7巨噬细胞生长、极化的影响。方法:采用电化学沉积法在纯钛片表面分别制备单纯氧化石墨烯涂层、氧化石墨烯/羟基磷灰石复合涂层,表征涂层的物理性能。将纯钛片(空白组)、沉积单纯氧化石墨烯涂层的钛片(对照组)、沉积氧化石墨烯/羟基磷灰石复合涂层的钛片(实验组)分别与RAW264.7巨噬细胞共培养,采用CCK-8法、DAPI染色检测细胞增殖,扫描电镜观察细胞在钛片表面的黏附,流式细胞仪检测细胞极化表型。结果与结论:(1)扫描电镜下可见纯钛片有定向划痕与少量点状凹陷;沉积单纯氧化石墨烯涂层后,钛片表面可见较多裂纹沟壑和大小不均匀的颗粒状物,以及氧化石墨烯特征的褶皱样结构;沉积复合涂层后,钛片表面较光滑,可见团状颗粒,颗粒大小较为均匀。沉积复合涂层钛片的水接触接角小于纯钛片、沉积单纯氧化石墨烯涂层的钛片(P <0.05)。(2)CCK-8检测与DAPI染色显示,相较于空白组、对照组,实验组细胞增殖更快。扫描电镜下可见RAW264.7细胞均黏附于3组钛片表面,随着培养时间的延长细胞形态发生改变,由圆形向梭形转变,至培养7 d时,空白组细胞伸出的伪足短而少,对照组细胞伸出长而多的伪足,实验组细胞伸出短而多的伪足,并且实验组细胞整体饱满度最优。流式细胞仪检测显示,实验组细胞更高比例向抗炎方向M2型极化。(3)结果表明,氧化石墨烯/羟基磷灰石复合涂层具有良好的理化性能及生物学性能。

羟基磷灰石-氧化石墨烯复合涂层促进大鼠骨缺损的修复

背景:钛及钛涂层材料在口腔种植领域广泛运用,但仍存在着种植体周围炎、种植体脱落及松动等现象,因此对纯钛的表面改性成为了口腔医学研究的热点问题。目的:探究钛表面羟基磷灰石-氧化石墨烯复合涂层的物理性能及促成骨性能。方法:在电压为10,30,50 V条件下,采用电化学沉积法在钛表面分别制备羟基磷灰石-氧化石墨烯复合涂层,表征涂层的微观形貌、亲水性能,筛选最佳电压条件下制备的复合涂层,用于动物实验。取54只SD大鼠,在双侧后肢股骨头制备直径2 mm、深度7 mm的缺损,随机分3组干预,每组18只:空白组不植入钛材料,纯钛组植入纯钛材料,涂层组植入负载羟基磷灰石-氧化石墨烯复合涂层钛材料,植入后第4,8,12周取材,通过X射线片、Micro-CT扫描、病理切片染色观察成骨效果。结果与结论:(1)扫描电镜下可见,当电压为10 V时,涂层中出现了大量的裂纹和块状物;当电压升至30 V时,涂层仍然存在一些小的块状物,但整体上表现出较为平坦的均匀性;当电压为50 V时,涂层的分布更加均匀,裂纹和斑点也减少。在50 V电压下制备的复合涂层亲水性能最佳。综合以上,动物实验选择在50 V电压下制备的复合涂层材料。(2)X射线片显示种植体植入位置相对固定,未产生严重的术后炎症反应。Micro-CT扫描结果显示,涂层组种植体表面新骨形成速度与成骨量均优于纯钛组(P <0.001)。病理切片苏木精-伊红染色、Masson染色进一步证实了Micro-CT扫描结果。病理切片免疫组化染色显示,纯钛组植入第12周的骨桥蛋白、骨形态发生蛋白2表达高于空白组(P <0.001),涂层组植入第12周的骨桥蛋白、骨形态发生蛋白2表达高于纯钛组(P <0.001)。(3)结果显示,羟基磷灰石-氧化石墨烯复合涂层材料具有良好的物理性能与促成骨性能。

羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶修复兔骨软骨缺损

背景:关节骨软骨缺损是目前骨科医生面临的难题,传统修复方法难以取得满意疗效,以羟基磷灰石-聚乙烯醇为基础的复合水凝胶材料是目前研究的一个方向。目的:制备羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶,表征其物理学特征,验证其植入体内后的组织相容性及细胞黏附增殖能力,探讨其对兔骨软骨缺损的修复效果。方法:利用3D打印技术制备圆柱状多孔聚乳酸支架(孔径分别为1.2,1.4,1.6,1.8 mm),再将聚乙烯醇及羟基磷灰石混合乳液灌入聚乳酸支架中,经过冻融及二氯甲烷溶解后制成羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶。然后将胶原-壳聚糖-明胶混合液灌入羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶中,利用京尼平进行交联,最后经乙醇清洗及冷冻干燥制成羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶,表征4组水凝胶的物理学特征,筛选性能最优的水凝胶进行后续实验。将羟基磷灰石-聚乙烯醇水凝胶、胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶分别植入SD大鼠皮下,苏木精-伊红与Masson染色观察材料表面的细胞黏附生长状况。在15只兔双侧膝关节股骨滑车制作骨软骨缺损(直径5 mm、深6 mm)模型,左侧植入复合水凝胶(实验组),右侧未植入任何材料(对照组),Micro-CT及组织学检测来评估其对骨软骨缺损的修复效果。结果与结论:①综合孔隙率、含水率、力学测试及扫描电镜结果,得出孔径1.2 mm的羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶更符合天然软骨的一般特性,用于后续实验;②苏木精-伊红与Masson三色染色显示,随着材料植入大鼠皮下时间的延长,两种材料周边黏附的细胞均明显增多,其中胶原-壳聚糖-明胶植入后的细胞增殖状况更好,可见大量细胞长入其形成的网状结构,且网状结构也逐渐降解;③在兔骨软骨缺损实验中,至术后8周时,Micro-CT检查显示实验组植入的材料和周围骨-软骨整合良好,其表面及内部均有部分骨长入,对照组软骨及软骨下层仍然存在明显的缺损,未形成有效修复;苏木精-伊红与甲苯胺蓝染色显示,实验组植入复合水凝胶4-8周后即与周围骨软骨发生整合,随着时间的延长材料表面逐渐有新生软骨形成,至12周时缺损处大部分被新生软骨覆盖,软骨下层也出现良好的骨长入;对照组至术后12周虽然深层骨缺损大部分修复、浅层的软骨及软骨下骨缺损也有一定程度修复,但主要被纤维组织及部分纤维软骨替代;④结果表明,羟基磷灰石-聚乙烯醇/胶原-壳聚糖-明胶复合水凝胶材料可仿生天然软骨的结构和功能,在动物实验中能有效修复骨软骨缺损。

碱改性生物炭负载纳米羟基磷灰石的制备及对染料的吸附研究

实验制备了碱改性生物炭负载纳米羟基磷灰石复合材料(BC/N-HAP),并以罗丹明B(RB)为目标污染物,考察该材料负载量、吸附剂使用量、pH及共存离子对罗丹明B去除效果的影响,并对吸附机理进行了探讨。实验结果表明,纳米羟基磷灰石成功负载到生物炭表面,当负载率为100:1(W/W BC:N-HAP),复合材料使用量为50 mg,体系pH为10时,60 min内罗丹明B的去除率为87.8%。动力学研究表明,该吸附过程符合伪二级动力学方程(R^(2)>0.99);热力学研究表明,该过程是自发吸热反应,符合Langmuir单分子层吸附模型。静电作用是复合材料吸附RB染料的主要作用力。

氧化石墨烯辅助仿生矿化原位合成羟基磷灰石

羟基磷灰石(HAp)是一种与人体骨骼成分类似的无机材料,具有良好的生物相容性。本文以氧化石墨烯(GO)为模板,通过模拟体液(SBF)仿生矿化原位合成了HAp纳米粒子。通过SEM、XRD、EDS和拉曼光谱等测试分析研究了矿化时间、SBF/GO体积比对矿化产物物相组成、形貌和结构的影响。结果表明,矿化处理后的GO表面形成了大量均匀分布的类骨HAp。随着矿化时间延长和SBF体积占比增大,矿化产物的尺寸及数量增大,GO层间距逐渐扩大。本研究验证了GO辅助合成HAp的可行性,拓展了仿生矿化法的应用领域。

钙源厨余垃圾制备羟基磷灰石的可行性研究

目的为了提高钙源厨余垃圾利用率,改善水热合成法制备羟基磷灰石的工艺条件,更好的满足在水体和土壤污染中的修复应用。方法以典型的钙源厨余垃圾鸡蛋壳作为制备材料,采用水热合成法制备羟基磷灰石。通过正交实验筛选羟基磷灰石制备最佳工艺,并利用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、及比表面积检测(BET)对其结构和合成产率进行表征分析,并探讨了羟基磷灰石制备主要影响因素钙磷摩尔比和陈化时间对合成产率的影响。结果鸡蛋壳制备羟基磷灰石的最佳工艺条件为pH值9.5,振荡时间3h,振荡温度70℃,煅烧时间1h;XRD与FTIR分析明确了制备得到的产物为羟基磷灰石,SEM表明羟基磷灰石微观形貌主要为棒状和片状,BET表明羟基磷灰石的比表面积、孔容和孔径分别为12.4m^(2)/g、0.18cm^(3)/g和58.12nm;通过调整钙磷摩尔比可以提升羟基磷灰石的合成产率至70.4%,延长陈化时间可以改善羟基磷灰石表面的晶体形貌和团聚现象。结论鸡蛋壳作为典型的钙源厨余垃圾,可以实现低成本地制备羟基磷灰石,应用到环境污染修复中。

羟基磷灰石的电化学制备及其除氟性

采用清洁简便的多扫循环伏安法制备出羟基磷灰石(HAP),利用X射线衍射仪与红外光谱仪分析了合成的中间产物二水磷酸氢钙(DCPD)、最终产物HAP的晶面结构与官能团。扫描电镜显示HAP的表面形貌呈现分散性较好的棒状结构。同时,以水中F^(-)为吸附对象,研究了水中条件参数如pH、温度、阴离子含量等对所合成HAP吸附F^(-)容量的影响。结果表明,在pH为3~6的范围内,HAP对F^(-)的吸附量随pH升高逐渐增大,并在pH为6时达到最大;pH在6~10的范围内,HAP对F^(-)的吸附量随pH升高逐渐下降。水中可能共存的阴离子如Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-),不干扰HAP对F^(-)的吸附。在15~55℃的温度范围内,温度升高,HAP吸附容量增加,并在55℃时达到8.36 mg/g的最大吸附量,高于文献中同类材料的吸附量;经过4次吸附-脱附试验,HAP对模拟废水中F^(-)的去除效果依然符合国家标准。此外,HAP对F^(-)的吸附是一熵增、吸热的自发过程,符合Langmuir-Freundlich、Dubinin-Radushkevich两种吸附等温模型,并遵循颗粒内扩散的动力学反应机制。

氧化石墨烯/壳聚糖水凝胶中羟基磷灰石的制备

羟基磷灰石(HA)具有良好的生物兼容性和骨传导性,但其机械强度低,制约了它的广泛使用.而氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)的复合材料独特的多孔状结构使其具有优秀的力学性能,因此将HA、GO和CS三者结合在一起所得到的复合物更能符合人们的需求.文章探究了交联剂作用下CS/GO复合水凝胶的制备,并以其为载体和模板在配位和静电吸引的协同效应下诱导调控HA的结晶.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X线粉末衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的结构和形貌进行了表征和测试.结果表明,在水热反应体系中磷酸肌酸二钠缓慢水解释放磷酸根更有利于类球形复合物HA/CS/GO的形成.该方法为制备具有生物相容性的HA/凝胶复合物提供了一条途径,并为其在潜在应用提供了基础研究和探讨.

羟基磷灰石在土壤污染修复中的应用研究进展

介绍羟基磷灰石的制备材料和制备方法,以及修复污染土壤的机理,并重点综述了羟基磷灰石对重金属污染土壤修复的效果、对土壤微生物群落结构的改善和对土壤酶活性的提升三个方面的研究进展,并分析了羟基磷灰石的应用优势,提出了羟基磷灰石未来的合成和应用方向。

掺钴羟基磷灰石的制备及体外成骨诱导性能研究

为优化羟基磷灰石(HAp)在治疗骨缺损时的诱导成骨能力,采用化学沉淀法制备一系列不同Co/Ca摩尔比的掺钴羟基磷灰石(Co-HAp),表征其形貌和结构,并研究其体外成骨诱导能力。结果表明,合成的Co-HAp具有典型的磷灰石结构。Co/Ca摩尔比为0.1%时,Co-HAp的结晶度最低。当Co/Ca摩尔比为0.1%,浸提液浓度为12.5μg/mL时,Co-HAp促BMSCs增殖能力最佳,具有良好的细胞相容性。该浓度下的Co-HAp可使BMSCs的ALP活性增强,钙结节增多,表现出较好的体外成骨诱导能力。该研究可为骨缺损修复领域探索更丰富的修复材料提供理论依据。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用

背景:纳米羟基磷灰石在骨修复替代材料中有明显优势,但骨诱导活性低、力学性能差等缺陷限制了其临床应用。为克服弊端,国内外学者从仿生学等角度出发,以纳米羟基磷灰石为基础,掺杂、复合有机或无机材料,得到多种仿生复合材料。目的:综述纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料的研究及应用进展。方法:应用计算机检索1987年1月至2012年12月PubMed数据库相关文章,检索词为"nano,hydroxyapatite,polyamide 66"。同时,计算机检索1987年1月至2012年12月中国期刊网全文数据库相关文章,检索词为"纳米,羟基磷灰石,聚酰胺66"。共检索到文献93篇,最终纳入符合标准的文献56篇。结果与结论:纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料具有良好的热稳定性、生物力学性能及生物相容性。目前,纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料研究及引用主要集中于人工椎体、人工椎板及椎间融合器等,并取得了良好临床治疗效果,但仍有很多问题尚需要解决,如诱导成骨、降解情况都缺少长期而详尽的随访资料,而且目前主要是通过细胞学、组织学等方面来评价其生物安全性,尚未涉及到分子水平。

羟基磷灰石的优化制备及其对Mn^(2+)的吸附性能

使用共沉淀法,在不同pH、Ca/P摩尔比、陈化时间条件下制备羟基磷灰石(HAP),并根据其对Mn^(2+)的吸附性能获得制备HAP的优化条件。在此基础上,通过静态试验,研究了优化制备的HAP在溶液pH、投加量、反应时间以及Mn^(2+)初始浓度的影响下对Mn^(2+)的吸附性能,并结合吸附动力学模型和吸附等温模型分析其吸附机理。结果表明,HAP的最佳制备条件为pH=10、摩尔比Ca/P=1.67、陈化时间24 h。当锰初始浓度5 mg/L、pH=7、HAP投加量1 g/L、反应时间360 min时,HAP对Mn^(2+)的吸附效果最好,其吸附量与去除率分别为4.97 mg/g和98.4%。HAP对Mn^(2+)的吸附更符合Freundlich等温线模型和准二级动力学模型,为多层化学吸附。

氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层材料的理化性质及生物相容性

背景:医用钛及钛合金种植体在临床应用中已经取得较好的治疗效果,但是仍存在种植体周围炎、松动、脱落等现象。目的:探究氧化石墨烯涂层材料的理化性能及其对骨髓间充质干细胞的影响。方法:①采用电化学沉积方法在钛片表面分别制备羟基磷灰石涂层和氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层,通过扫描电镜、X射线能量色散谱、X射线光电子能谱、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、接触角测量仪分析涂层的表面形貌、物相结构、官能团、元素成分及表面亲水性能;②分离培养小鼠骨髓间充质干细胞,分别接种于纯钛、羟基磷灰石涂层和氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层表面,利用CCK-8法和扫描电镜对材料表面细胞的增殖、形态和生长状态进行评价。结果与结论:①扫描电镜、X射线能量色散谱显示,氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层表面较羟基磷灰石涂层、纯钛更平展、致密及均匀;X射线光电子能谱、X射线衍射、拉曼光谱显示,在钛片表面成功制备了羟基磷灰石涂层、氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层;氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层的亲水性能较羟基磷灰石涂层、纯钛更优;②CCK-8检测显示,随着共培养时间的延长,3组材料表面的骨髓间充质干细胞数量增加,共培养1,4,7 d,氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层表面的细胞增殖吸光度值均高于羟基磷灰石涂层、纯钛(P<0.0001);共培养4 d后的扫描电镜显示,3组材料表面的骨髓间充质干细胞均呈纺锤形,其中氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层表面的细胞具有较好的拉伸性能,呈多边形,细胞边缘可见多个触角黏附于涂层表面,且表面的丝状足伸长量较纯钛和羟基磷灰石涂层多;③结果显示,氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层材料是一种理化性能及生物学性能良好的涂层材料。

制备羟基磷灰石的贝壳种类优选及方法比较

本研究以CaO、煅烧后的牡蛎壳、蛤蜊壳、扇贝壳和脉红螺壳为原料,分别采用反相微乳液法和聚乙二醇(PEG)辅助微波加热法制备了纳米羟基磷灰石(HA),并从产物的物理化学特性以及形态学参数方面进行比较。利用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射对各组产物进行了化学表征,扫描电子显微镜观察样品的表面形貌,Zeta电位仪测定样品表面的电势差。结果表明,反相微乳液法制备的HA尺寸在(104.10±1.95)nm至(207.90±3.75)nm范围内,为近球形颗粒;而PEG辅助微波加热法制备得到的HA尺寸在(61.17±3.11)nm与(182.70±1.05)nm范围内,倾向于形成椭圆及棒状的颗粒,稳定性更高,且各组样品均表现出完全的亲水性。此外,对比于CaO制备的HA,以贝壳为原料制备的HA具有更好的纳米结构,其中利用脉红螺壳制备的HA在粒径大小、稳定性以及亲水性等方面均具有优势,并且具有更接近天然骨的钙磷比。因此脉红螺壳可以作为PEG辅助微波加热法制备羟基磷灰石的主要原料。

磁性介孔碳负载羟基磷灰石的制备及对U(Ⅵ)的吸附性能

采用共沉淀法研究制备了不同质量比的磁性介孔碳(MMC)与羟基磷灰石(HAP)复合材料(MMC@HAP-x,x=1、4和6)并用于去除溶液中U(Ⅵ)。采用XRD、FT-IR、Zeta等方法表征了MMC、HAP和MMC@HAP-x的结构、功能基团及表面电位等理化性质。探讨了MMC@HAP-x吸附U(Ⅵ)的动力学、热力学及吸附机制。结果表明:MMC@HAP-x对U(Ⅵ)的吸附最佳pH均为4.0,达到吸附平衡所需时间均小于10 min,MMC@HAP-6的理论饱和吸附量可达1164.62 mg/g,且吸附过程是自发的化学吸附过程。U(Ⅵ)在MMC@HAP-x的固定是由于HAP与UO_(2)^(+2)相互作用形成了Ca(UO_(2))_(2)(PO_(4))_(2)·3H_(2)O。MMC@HAP-6是一种快速的铀吸附剂,有望用于放射性废水中铀的去除。

激光诱导羟基磷灰石夹层纸表面碳化实现无墨打印

传统的油墨打印具有方便快捷的优势,但打印过程中墨水或碳粉的大量使用对人体和环境造成了不可忽视的危害。基于激光的高能粒子特性和光热辐射热效应,利用激光欠焦和聚焦两种工作模式,可实现激光无墨打印和微区加工。本文报道了一种基于羟基磷灰石的“有机-无机-有机”三明治结构多功能纸,并利用激光的光热辐射效应使功能纸表层有机材料——纤维素纤维表面温度升高,实现表层均匀碳化,夹层无机材料——羟基磷灰石阻挡能量继续传导防止纸张烧穿,以此来达到无墨打印的效果。基于激光烧蚀的无墨打印,能够显著降低打印成本,有利于激光烧蚀打印技术的推广。此外,采用激光烧蚀打印技术作用于功能纸上的打印效果具有稳定、绿色环保等特点,在档案存储用纸、食品包装用纸和后天致盲患者阅读等方面具有广泛的应用。

磁控溅射时长对复合羟基磷灰石涂层性能的影响

采用射频磁控溅射技术在Ti-6Al-4V基体沉积复合羟基磷灰石(HA,Ca_(10)(PO_(4))_(6)(OH)_(2))涂层,研究掺杂Ti和TiN在不同HA溅射时长下对HA复合涂层微观结构、摩擦学性能、钙磷比(Ca/P)及电化学的影响。结果表明:复合HA涂层随着HA溅射时长增加,涂层表面的半球形颗粒状结晶体更明显,对细胞附着生长及生物相容性有重要影响;复合涂层主要由HA相、Ti相和TiN相组成,溅射时间越长的复合HA涂层物相更接近标准值,且涂层Ca/P随着溅射时间的增加逐渐接近标准值;摩擦系数随溅射时长的增加逐渐趋于稳定,涂层的摩擦磨损情况随溅射时间增加而逐渐减小;溅射时长最长的涂层获得了最低的腐蚀电流密度和最大的腐蚀电位。

聚多巴胺仿生法制备的聚己内酯螺钉羟基磷灰石涂层对兔前交叉韧带重建后骨整合的影响

目的:利用聚多巴胺仿生法在聚己内酯(PCL)螺钉表面制备羟基磷灰石(HA)涂层,评价其对前交叉韧带重建后骨整合的影响。方法:通过3D打印设计制作多孔PCL螺钉,利用聚多巴胺仿生法制备HA涂层。选取20只成年雄性新西兰大白兔,于双侧后肢建立前交叉韧带重建模型,左右侧随机植入含HA涂层(实验组)及不含HA涂层的(对照组)PCL螺钉,术后6、12周分别处死10只,取膝关节,制备股骨-前交叉韧带-胫骨复合物标本,通过Masson染色、Micro-CT检测、生物力学测试评价螺钉与骨组织界面的骨整合情况。结果:Masson染色结果示术后6、12周两组螺钉周围均有较多新生骨小梁形成并向螺钉孔隙内生长,但实验组新生骨小梁的量和深度均优于对照组。Micro-CT示术后6、12周两组螺钉界面骨隧道内新生骨逐渐增加,且实验组周围新生骨量多于对照组。与术后6周相比,两组术后12周骨体积分数、骨小梁数量、骨密度均升高,骨小梁分离率降低;术后6、12周,实验组以上指标均优于对照组(P<0.05)。术后6、12周实验组最大拉力峰值均高于对照组[(39.98±5.32)N vs(27.46±6.95)N,(62.64±8.76)N vs(50.15±6.48)N](P<0.05)。结论:聚多巴胺仿生法制备的PCL螺钉的HA涂层能够促进前交叉韧带重建术后骨整合,提高界面螺钉生物力学稳定性。

羟基磷灰石混粉电火花铣削加工316L的效果研究

316L不锈钢是一种制作人体植入物的重要材料。经过调研提出一种羟基磷灰石混粉电火花铣削加工方式,通过因素和水平的变化探究羟基磷灰石混粉电火花铣削加工与混粉电火花成形加工两种加工工艺蚀除316L不锈钢的趋势与不同。试验结果发现,混粉电火花铣削加工能够提高材料去除率,降低电极损耗率、表面粗糙度和表面接触角。证明了该加工方式具有研究意义,并通过单因素试验进一步探究该加工方式正负极性下所呈现的不同加工特性及形成原因。极性试验结果显示,正极性加工能够实现更高的材料去除率,负极性加工则呈现更低的电极损耗率、表面粗糙度和表面接触角。

玉米秸秆生物炭负载羟基磷灰石对稀土钇的吸附特性研究

钇作为高丰度稀土元素,广泛应用于各领域。在离子型稀土开采过程中,稀土母液会扩散至矿区周边水体,造成稀土资源浪费。为找寻高效吸附稀土钇的材料,本研究选用玉米秸秆烧制生物炭(BC),并负载羟基磷灰石制备生物炭复合材料(HAP@BC)。利用SEM、XRD和FTIR对HAP@BC进行表征,单因素吸附实验考察初始Y^(3+)浓度、生物炭投加量、pH、转速及吸附温度等因素对吸附性能的影响,吸附等温线分析其吸附特性,解吸实验考察其循环利用性能。结果表明,相比BC,HAP@BC的吸附量提升了3倍,pH为4.0时有最大吸附量为333.83 mg/g。吸附过程符合Langmuir单分子层吸附模型,且HAP@BC具有良好的循环利用性能,是一种潜在的Y^(3+)高效吸附剂。