過氧鈦酸溶膠法制備TiO-,2-薄膜及在手術刀上的應用.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溶劑或強酸性試劑，造成環(huán)境污染，因此限制了溶膠凝膠法制備TiO2的使用。本實驗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介質(zhì)，雙氧水作絡合劑，

2、具有環(huán)境污染小和生產(chǎn)成本低等特點。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TiO2薄膜表面形貌、晶體結構和親水性能的影響，并研究了TiO2薄膜在手術刀上的應用。通過該方法與SiO2溶膠凝膠法相結合制備了TiO2/SiO2復合膠體溶液和復合薄膜，并與TiO2的前驅(qū)體溶液和薄膜進行了對比分析。
　　 采用過氧鈦酸溶膠凝膠法制備了過氧鈦酸溶液，并用氨水對其溶液進行改性，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測試得出在不銹鋼基底上負載了銳鈦礦型的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復合溶液。500℃煅燒得到的復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三種鍵結構，對復合溶液進行提拉制備TiO2/SiO2復合薄膜，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

5、行了充分的互溶結合。制備的復合薄膜親水性能較好。
　　 對鍍TiO2薄膜的手術刀頭進行了模擬手術實驗和親生物性能測試。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。表面生物性能檢測確定，TiO2薄膜表面符合無細胞毒性。無遲發(fā)型超敏反應和無皮內(nèi)刺激性要求，可以應用到臨床人體實驗中去