一种金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料制造技术

技术编号:34819501 阅读:17 留言:0更新日期:2022-09-03 20:30
本发明专利技术公开了一种金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料,所述复合材料的制备方法为:(1)将纳米金刚石颗粒置于浓硫酸和浓硝酸混合物中加热处理,之后再分别用氢氧化钠溶液和盐酸溶液进行反应,最后洗涤干燥,制得预处理的纳米金刚石颗粒;(2)将步骤(1)制得的预处理的纳米金刚石颗粒分散在溶剂中,之后与PLGA混合,制得静电纺丝溶液;(3)将步骤(2)制得的静电纺丝溶液采用静电纺丝方法制成金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料。本发明专利技术在PLGA纺丝液中添加纳米金刚石颗粒,显著改善了PLGA纳米纤维的力学特性,并具有提高其生物性能的潜在价值。并具有提高其生物性能的潜在价值。并具有提高其生物性能的潜在价值。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料


[0001]本专利技术涉及纳米复合材料制备
,尤其是涉及一种金刚石掺杂PLGA(聚乳酸聚羟基乙酸共聚物,poly(lactic

co

glycolic acid))纳米纤维复合材料。

技术介绍

[0002]高分子聚合物PLGA(聚乳酸聚羟基乙酸共聚物,poly(lactic

co

glycolic acid))是一种脂肪族聚酯类的高分子材料,其自身亦拥有生物相容性好、成本低、易于加工等优点,同时在体内的降解产物无生物毒性,在组织工程领域得到了极为广泛的研究。电纺纳米纤维是一种天然纤维状细胞外基质的仿生材料,其中包含连通孔的三维(3D)结构,广泛用作组织工程的支架材料。将PLGA材料制成纳米纤维形式,能显著提高材料的比表面积和孔隙率,在传感和生物医学工程领域,特别是组织工程领域具有广泛的应用价值。但PLGA纳米纤维存在机械强度较弱,限制了其进一步的应用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的上述问题,本专利技术提供了一种金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料。本专利技术在PLGA纺丝液中添加纳米金刚石颗粒,显著改善了PLGA纳米纤维的力学特性,并具有提高其生物性能的潜在价值。
[0004]本专利技术的技术方案如下:
[0005]一种金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料,所述复合材料的制备方法为:
[0006](1)将纳米金刚石颗粒置于浓硫酸和浓硝酸混合物中加热处理,之后再分别用氢氧化钠溶液和盐酸溶液进行反应,最后洗涤干燥,制得预处理的纳米金刚石颗粒;
[0007](2)将步骤(1)制得的预处理的纳米金刚石颗粒分散在溶剂中,之后与PLGA混合,制得静电纺丝溶液;
[0008](3)将步骤(2)制得的静电纺丝溶液采用静电纺丝方法制成金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料。
[0009]步骤(1)中,纳米金刚石颗粒的粒径为50

100nm,碳原子以SP3杂化轨道方式结合的含量大于99%。
[0010]步骤(1)中,加热处理的温度为50

70℃;优选地,加热处理的温度为60℃。
[0011]步骤(1)中,浓硫酸和浓硝酸混合物中浓硫酸与浓硝酸的体积比为9:1。
[0012]步骤(1)中,分别用氢氧化钠溶液和盐酸溶液进行反应时,温度为80

100℃,时间为1

5h。
[0013]步骤(2)中,预处理的纳米金刚石颗粒与PLGA的质量比为10

20:100。
[0014]步骤(3)中,静电纺丝的条件为:正极电压15

17kV,负极电压2.5

3.5kV,接受距离8

15cm,纺丝液流量为2

3mL/h。
[0015]本专利技术有益的技术效果在于:
[0016]本专利技术可以提高PLGA纳米纤维膜的机械强度,同时,金刚石作为生物材料,也具有
化学惰性、生物相容性和稳定性等良好性能,被认为是细胞培养的理想基体材料,对细胞的生长有很大的影响,将大大提升PLGA纳米纤维的生物性能。
[0017]本专利技术采用的PLGA材料生物相容性好、成本低、易于加工等优点,将其制备成PLGA纳米纤维,形成具有三维结构的类似天然纤维的仿生材料,
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例1所得复合材料的电镜图;
[0019]图2为不同纳米金刚石含量对复合材料膜机械性能的影响。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例,对本专利技术进行具体描述。
[0021]实施例1
[0022]一种金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料,所述复合材料的制备方法为:
[0023](1)称取1g粒径为50nm的纳米金刚石颗粒,在100mL浓硫酸和浓硝酸混合物(9:1)中,加热至60℃,处理24h,再将处理后的颗粒放入0.1MNaOH水溶液中90℃反应2h,再在0.1M HCl溶液中90℃反应2h,最后用去离子水淋洗后离心干燥,制得预处理的纳米金刚石颗粒;
[0024](2)取0.5g(10%)预处理的纳米金刚石颗粒分散于六氟异丙醇中搅拌并超声10min,再将5g PLGA加入超声分散后的分散液中,于磁力搅拌器上220r/min加热搅拌3h,得到静电纺丝溶液;
[0025](3)将静电纺丝溶液装入玻璃注射器中,固定在微量输液泵上,然后将电源正极与玻璃注射剂的针头相连,电源则与接收板相连。采用静电纺丝法制备纳米纤维复合材料;纺丝条件设置为:正极电压15.5kV,负极电压2.5kV,接受距离15cm,纺丝液流量为2.4mL/h。复合材料的电镜图如图1所示,由图1可以看出,金刚石掺杂的PLGA纳米纤维材料直径在200

400nm之间,纤维表面形态较为均一,表明金刚石纳米纤维颗粒在纳米纤维中分布均匀。所得复合材料的力学性能测试如图2所示。
[0026]实施例2
[0027]一种金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料,所述复合材料的制备方法为:
[0028](1)称取1g粒径为50nm的纳米金刚石颗粒,在100mL浓硫酸和浓硝酸混合物(9:1)中,加热至60℃,处理24h,再将处理后的颗粒放入0.1M NaOH水溶液中90℃反应2h,再在0.1M HCl溶液中90℃反应2h,最后用去离子水淋洗后离心干燥,制得预处理的纳米金刚石颗粒;
[0029](2)取0.75g(15%)预处理的纳米金刚石颗粒分散于六氟异丙醇中搅拌并超声10min,再将5g PLGA加入超声分散后的分散液中,于磁力搅拌器上280r/min加热搅拌3h,得到静电纺丝溶液;
[0030](3)将静电纺丝溶液装入玻璃注射器中,固定在微量输液泵上,然后将电源正极与玻璃注射剂的针头相连,电源则与接收板相连。采用静电纺丝法制备纳米纤维复合材料;纺丝条件设置为:正极电压16kV,负极电压2.5kV,接受距离13cm,纺丝液流量为2.5mL/h。所得复合材料的力学性能测试如图2所示。
[0031]实施例3
[0032]一种金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料,所述复合材料的制备方法为:
[0033](1)称取1g粒径为50nm的纳米金刚石颗粒,在100mL浓硫酸和浓硝酸混合物(9:1)中,加热至60℃,处理24h,再将处理后的颗粒放入0.1M NaOH水溶液中90℃反应2h,再在0.1M HCl溶液中90℃反应2h,最后用去离子水淋洗后离心干燥,制得预处理的纳米金刚石颗粒;
[0034](2)取1g(20%)预处理的纳米金刚石颗粒分散于六氟异丙醇中搅拌并超声10min,再将5g PLGA加入超声分散后的分散液中,于磁力搅拌器上300r/min加热搅拌3h,得到静电纺丝溶液;
[0035](3)将静本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料,其特征在于,所述复合材料的制备方法为:(1)将纳米金刚石颗粒置于浓硫酸和浓硝酸混合物中加热处理,之后再分别用氢氧化钠溶液和盐酸溶液进行反应,最后洗涤干燥,制得预处理的纳米金刚石颗粒;(2)将步骤(1)制得的预处理的纳米金刚石颗粒分散在溶剂中,之后与PLGA混合,制得静电纺丝溶液;(3)将步骤(2)制得的静电纺丝溶液采用静电纺丝方法制成金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料。2.根据权利要求1所述的金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料,其特征在于,步骤(1)中,纳米金刚石颗粒的粒径为50

100nm。3.根据权利要求1所述的金刚石掺杂PLGA纳米纤维复合材料,其特征在于,步骤(1)中,加热处理的温度为50

【专利技术属性】
技术研发人员:戎非
申请(专利权)人:苏州卡彭新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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