金属掺杂及多孔化Bioglass@CNFs的制备与结构分析

来源期刊：稀有金属材料与工程2014年第S1期

论文作者：张翠华 张苒 唐天洪 程丹 贾晓龙 蔡晴 杨小平

文章页码：191 - 194

关键词：生物活性玻璃;碳纳米纤维;金属掺杂;多孔化;

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。