银离子注入二氧化钛纳米管的抗菌性能研究.pdf

摘 要 钛及其合金材料由于其良好的理化性质和适宜的生物相容性，在生物学和医 学临床中都有较多的实际应用，是最常用的硬组织修复与替代材料之一，研究表 明钛及其合金材料自身不具备抗菌能力，可能引起术后感染并导致手术失败，因 此，对钛及其合金为基底的材料进行改性以实现抗菌能力的加强，具有重要的研 究价值和应用前景。本文首先利用阳极氧化法在纯钛表面上制备竖直生长的TiO2 TNTs TNTs Ag+ 纳米管 （ ），再使用离子注入技术对 注入不同剂量 ，然后进行退 + + Ag TNTs Ag -TNTs SEM XPS EDAX XRD 火热处理得到 掺杂的 （ ）。采用 、 、 、 、 + Raman 等测试方法探究Ag -TNTs 的表面形貌、组成和微观结构，并通过表面浸 + 润性测试和电化学测试探究Ag -TNTs 的亲水性和抗腐蚀性能。最后在黑暗、自 + 然光照、紫外光照和负载硫酸庆大霉素等条件下，进行Ag -TNTs 的抗菌实验， + 并且对抗菌实验后的大肠杆菌进行SEM 观察和傅里叶红外测试，确定Ag -TNTs 在不同条件下抗菌作用的效果和分析背后的机理。研究结果如下： 1 Ag+ TNTs Ag+ TNTs （） 注入改变 表面形貌，随 注入剂量的增加， 表面的 絮状物减少、表面形貌改变明显且呈类珊瑚状结构，但整体仍保持管状结构，同 时TNTs 结晶效果更好、亲水性和抗腐蚀性能力增强。 2 Ag+ （） 会使大肠杆菌内部巯基络合和蛋白质聚集，因此在黑暗条件下 + + + Ag -TNTs Ag Ag 的抗菌性能随 的注入剂量的增加而增强； 的注入剂量会影响 + + Ag -TNTs在光照作用下生成电子-空穴对的数目，因此Ag -TNTs 的光催化抗菌 Ag+ 性能随 注入剂量增大先增强而后减弱。 + + 3 Ag TNTs Ag -TNTs （） 的注入剂量不会影响 负载硫酸庆大霉素的能力， Ag+ 负载硫酸庆大霉素时，既可以保留 抗菌作用，又能释放硫酸庆大霉素实现抗 菌。 + + 4 Ag -TNTs Ag （） 自身表面形貌具备抗菌作用，随 注入剂量的增加， + Ag -TNTs表面形貌被改变得越明显，使大肠杆菌难以在样品表面生长和增殖， 从而实现了抗菌功能。