编号：CPJS03357
篇名：金属掺杂及多孔化Bioglass@CNFs的制备与结构分析
作者：张翠华； 张苒； 唐天洪； 程丹； 贾晓龙； 蔡晴； 杨小平；
关键词：生物活性玻璃； 碳纳米纤维； 金属掺杂； 多孔化；
机构： 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室；
摘要： 以溶胶-凝胶法、静电纺丝法以及高温烧结相结合的方法,将金属离子Mg、Zn掺杂到生物活性玻璃中制备了掺杂Mg、Zn的Bioglass@CNFs,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为致孔剂制备了多孔化Bioglass@CNFs。扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等表征手段研究表明,不同的处理阶段碳纳米纤维的形貌发生变化,在热牵伸和化学反应的共同影响下,碳纳米纤维的直径会逐渐变小,但其取向度会有所改善;在高温烧结即碳化后,碳纳米纤维的表面生长出生物活性玻璃纳米粒子;Mg、Zn掺杂Bioglass@CNFs的表面都有生物活性玻璃纳米粒子生长,且Mg掺杂Bioglass@CNFs表面粒子组成以硅灰石(CaSiO3)和透辉石(MgCaSi2O6)为主,呈方形、数量多、大小均一,Zn掺杂Bioglass@CNFs表面粒子为无定形态,数量少、大小均一,这与Mg、Zn参与碳纳米纤维不同热处理阶段中发生的环化、脱氢和氧化等一系列化学反应的机制有关。此外,PMMA具有显著的制孔作用,高温烧结后Bioglass@CNFs内部出现中空管道结构,表面也出现大量微孔,大大提高了纤维的比表面积和粗糙度,且表面生长出的生物活性玻璃纳米粒子组成以硅灰石(β-CaSiO3)和假硅灰石Ca3(Si3O9)为主。
