過氧鈦酸溶膠法制備TiO-,2-薄膜及在手術(shù)刀上的應(yīng)用.pdf

1、納米TiO2薄膜由于具有優(yōu)異的光電性、光氧化性和光誘導(dǎo)超親水性等性能引起了廣泛的研究。目前制備TiO2薄膜主要采用的方法有磁控濺射法、化學(xué)氣相沉積法等，其中溶膠凝膠法是制備優(yōu)質(zhì)TiO2薄膜的重要方法之一。由于Ti4+離子極容易水解，傳統(tǒng)溶膠凝膠方法中都要使用有機(jī)溶劑或強(qiáng)酸性試劑，造成環(huán)境污染，因此限制了溶膠凝膠法制備TiO2的使用。本實(shí)驗(yàn)采用了氨水改性過氧鈦酸溶膠凝膠法制備了TiO2前驅(qū)體溶液，該方法是采用水作反應(yīng)介質(zhì)，雙氧水作絡(luò)合劑，

2、具有環(huán)境污染小和生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。采用提拉法在不銹鋼表面制備了TiO2薄膜，研究了熱處理溫度和鍍膜層數(shù)對(duì)TiO2薄膜表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)和親水性能的影響，并研究了TiO2薄膜在手術(shù)刀上的應(yīng)用。通過該方法與SiO2溶膠凝膠法相結(jié)合制備了TiO2/SiO2復(fù)合膠體溶液和復(fù)合薄膜，并與TiO2的前驅(qū)體溶液和薄膜進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　 采用過氧鈦酸溶膠凝膠法制備了過氧鈦酸溶液，并用氨水對(duì)其溶液進(jìn)行改性，使過氧鈦酸溶液（即TiO2前驅(qū)體溶液

3、）的溶液粘度從16.5mPa·S下降到5mPa·S，經(jīng)過改性后的過氧鈦酸溶液可以進(jìn)行提拉制備TiO2薄膜。TiO2前驅(qū)體溶液的干燥粉末紅外圖譜顯示粉末經(jīng)過400℃熱處理以后，TiO2前驅(qū)體中的過氧基團(tuán)和氨水分子分解完全，過氧鈦酸分解生成TiO2粉末。
　　 采用了提拉法制備了TiO2薄膜，通過TiO2薄膜的表面EDXA元素分析和XRD測(cè)試得出在不銹鋼基底上負(fù)載了銳鈦礦型的TiO2薄膜。其TiO2薄膜的AFM圖片顯示，熱處理溫度和

4、鍍膜層數(shù)對(duì)TiO2薄膜表面形貌有影響，其中三層500℃得到的薄膜表面粗糙度較大。
　　 利用混合過氧鈦酸溶液和SiO2膠體溶液的方法制備了TiO2/SiO2復(fù)合溶液。500℃煅燒得到的復(fù)合粉末的紅外圖譜確定，粉末中存在Ti-O-Ti、Ti-O-Si和Si-O-Si三種鍵結(jié)構(gòu)，對(duì)復(fù)合溶液進(jìn)行提拉制備TiO2/SiO2復(fù)合薄膜，其表面的AFM相圖中TiO2和SiO2兩種物相均勻的分布在不銹鋼基底表面，說明TiO2和SiO2兩種溶液進(jìn)

5、行了充分的互溶結(jié)合。制備的復(fù)合薄膜親水性能較好。
　　 對(duì)鍍TiO2薄膜的手術(shù)刀頭進(jìn)行了模擬手術(shù)實(shí)驗(yàn)和親生物性能測(cè)試。三層500℃熱處理制得的TiO2薄膜和四層500℃熱處理得到的TiO2薄膜的手術(shù)刀頭表面防焦痂性能好，在工作功率為80W的條件下，其表面防焦痂性能效果達(dá)到了鈦氟龍涂層的效果，具有較好的防防焦痂性能。表面生物性能檢測(cè)確定，TiO2薄膜表面符合無細(xì)胞毒性。無遲發(fā)型超敏反應(yīng)和無皮內(nèi)刺激性要求，可以應(yīng)用到臨床人體實(shí)驗(yàn)中去