本文關(guān)鍵詞：NiTi合金表面納米管陣列的構(gòu)建及其腐蝕行為與生物學性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：通過在含有氟離子的電解液中對近等原子比的鎳鈦(NiTi)合金進行陽極氧化可在其表面制備鎳鈦氧(Ni-Ti-O)納米管陣列。我們系統(tǒng)研究了各種陽極氧化參數(shù)對Ni-Ti-O納米管陣列形成能力及其結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,同時也研究了不同氧化電壓制備的不同尺寸納米管結(jié)構(gòu)的腐蝕行為、Ni離子析出、細胞相容性,探索了其作為無酶葡萄糖傳感器電極的可能性。結(jié)果表明,(1)在乙二醇基電解液中,納米管陣列可在較寬的氧化電壓(5-90 V)、電解液溫度(10-50℃)和電解液中NH4F含量(0.025-0.8 wt%)范圍內(nèi)形成,但形成納米管的電解液中水含量的范圍卻很窄(0.0-1.0 vol%)。通過調(diào)控這些參數(shù),可以制備出不同直徑(15-70 nm)和長度(45-1320 nm)的Ni-Ti-O納米管。(2)納米管的尺寸對NiTi合金的腐蝕行為、Ni離子釋放和細胞相容性有顯著影響。尺寸較大的納米管耐腐蝕性較差并釋放較多的Ni離子,但細胞相容性有所提高。這表明雖然尺寸較大的納米管釋放的Ni離子較多,但此釋放水平對細胞沒有明顯的毒性。(3)我們制備的Ni-Ti-O納米管陣列(直徑50 nm,長度800 nm)的電極具備良好的無酶葡萄糖傳感性能,具體表現(xiàn)為較寬的線性范圍(0.002 mM到0.2 mM)、較短的響應時間10 s、較低的檢測極限(0.13μM,S/N=3時)、較高的靈敏度(83μA mM-1 cm-2)和較好的穩(wěn)定性、重復性等優(yōu)點。以上研究結(jié)果表明,納米管陣列的形成雖然使NiTi合金的耐腐蝕性有所降低,但能提高其生物學性能。
【關(guān)鍵詞】：鎳鈦合金 陽極氧化 鎳鈦氧納米管 腐蝕行為 細胞相容性 無酶葡萄糖傳感器
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 NiTi形狀記憶合金9
• 1.2 醫(yī)用NiTi合金的應用現(xiàn)狀9-10
• 1.3 醫(yī)用NiTi合金生物醫(yī)學應用研究基礎(chǔ)10-12
• 1.3.1 Ni和Ti元素的生物相容性10-11
• 1.3.2 NiTi合金生物相容性11
• 1.3.3 NiTi合金腐蝕和Ni離子析出行為11-12
• 1.4 NiTi合金表面改性12-13
• 1.5 電化學陽極氧化和自組織結(jié)構(gòu)13-16
• 1.5.1 陽極氧化過程14-16
• 1.5.2 自組織TiO2納米管陣列16
• 1.6 NiTi合金的陽極氧化16-18
• 1.7 葡萄糖傳感器進展18-19
• 1.8 選題的意義19
• 1.9 本課題研究內(nèi)容19-21
• 第二章 Ni-Ti-O納米管陣列的制備與表征21-37
• 2.1 主要實驗設(shè)備21
• 2.2 主要實驗試劑21
• 2.3 Ni-Ti-O納米管陣列的制備與表征21-22
• 2.3.1 試樣預處理21
• 2.3.2 試樣的氧化21-22
• 2.3.3 氧化試樣的表征22
• 2.4 實驗結(jié)果與討論22-34
• 2.4.1 氧化電壓對納米管陣列的影響22-27
• 2.4.2 電解液溫度對納米管的影響27-29
• 2.4.3 氧化時間對納米管的影響29-30
• 2.4.4 電解液成分對納米管的影響30-34
• 2.5 本章小結(jié)34-37
• 第三章 Ni-Ti-O納米管腐蝕行為與細胞相容性37-51
• 3.1 主要實驗設(shè)備37
• 3.2 主要實驗試劑37
• 3.3 實驗方法37-39
• 3.3.1 試樣制備37-38
• 3.3.2 試樣的表征38
• 3.3.3 腐蝕行為38
• 3.3.4 Ni離子的析出38
• 3.3.5 細胞相容性38-39
• 3.4 結(jié)果與討論39-48
• 3.4.1 試樣表征39-43
• 3.4.2 腐蝕行為與Ni離子析出43-46
• 3.4.3 細胞相容性46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-51
• 第四章 Ni-Ti-O納米管陣列無酶葡萄糖傳感性能51-61
• 4.1 主要實驗設(shè)備51
• 4.2 主要實驗試劑51
• 4.3 實驗方法51-52
• 4.4 結(jié)果與討論52-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第五章 結(jié)論61-63
• 參考文獻63-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士期間發(fā)表的科研成果77

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本文編號：311267