纳米TiO2-胶原复合材料的制备与结合机理研究

"纳米TiO2——胶原复合机理探讨，周南，陈武勇，陈继平，刘洪娥。选用皮粉及山羊酸皮作为胶原替代物，通过溶胶凝胶法制备纳米TiO2——胶原复合材料。研究了其结合机理，利用激光粒度仪、原子力显微镜、红外光谱和差示扫描量热法进行分析。" 在这篇研究论文中，作者探讨了纳米二氧化钛(TiO2)与胶原复合材料的制备方法和结合机理。他们选择了皮粉和山羊酸皮作为胶原的来源，采用溶胶凝胶工艺来制造这种复合材料。溶胶凝胶法是一种常见的纳米材料制备技术，它通过溶液中的化学反应使物质由液态转变为固态，形成具有纳米级结构的材料。 实验结果显示，小粒径的纳米TiO2微粒在溶胶转化为凝胶的过程中形成，粒径范围在15至70纳米之间。这些微粒在复合材料中进一步固化，原子力显微镜的观察证实了它们的粒径大约为40纳米，显示出良好的尺寸稳定性，即纳米TiO2微粒在与胶原结合后，其粒径没有显著变化。 红外光谱分析揭示了一个重要的结合机制，即胶原分子上的羧基可能与纳米TiO2前驱体中的钛络合物形成了配位键。这种配位结合可能是纳米TiO2能够稳定地嵌入胶原网络中的关键因素。此外，通过差示扫描量热法(DSC)的研究发现，氨水的添加有助于促进这种配位结合的形成，这可能是调控复合材料性能的一个重要因素。 这篇论文深入探讨了纳米TiO2与胶原复合材料的合成工艺和微观结构，揭示了两者之间的化学相互作用，为设计和优化具有特定性能的纳米复合材料提供了理论依据。这些研究成果对于生物医学、环保材料等领域具有潜在的应用价值，例如在生物相容性材料、光催化和抗菌涂层等方面。