System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种二氧化钛基复合材料及其制备方法和应用技术_技高网

一种二氧化钛基复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:41143327 阅读:22 留言:0更新日期:2024-04-30 18:12
本发明专利技术属于光催化剂技术领域,具体涉及一种二氧化钛基复合材料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种二氧化钛基复合材料,包括二氧化钛纳米花和负载在所述二氧化钛纳米花上的片状氮化碳。本发明专利技术通过在复合材料中引入氮化碳,可进一步提高可见光吸收和催化活性,从而促进葡萄糖作为牺牲剂在高葡萄糖微环境中的消耗。光催化葡萄糖耗竭实验的结果表明,本发明专利技术提供的二氧化钛基复合材料可以在可见光照射下有效降解葡萄糖并产生大量氢气,能够减轻高糖环境对细胞的促凋亡作用,促进细胞增殖和迁移,进而支持糖尿病创面的愈合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化剂,具体涉及一种二氧化钛基复合材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病,其特征为持续高血糖和相关并发症,包括糖尿病伤口愈合受损等。据统计,大约30%的糖尿病患者出现慢性愈合受损的伤口,主要位于下肢,称为糖尿病足溃疡(dfu)。这已成为一项持续存在的医学难题,导致患者截肢并增加医疗保健成本。高血糖是糖尿病患者伤口愈合受损的主要原因,其中包括促炎细胞因子的产生,如白细胞介素(il)-1β和肿瘤坏死因子-α(tnf-α)。虽然这些细胞因子有助于清除死细胞和细菌,并为组织修复奠定基础,但过度或长时间的免疫反应也会导致慢性炎症和血管生成失调,从而影响糖尿病伤口的愈合。此外,高血糖还与肌成纤维细胞分化失调和ecm产生不足相关,而后者对于促进伤口收缩和加速愈合过程至关重要。

2、目前,用于糖尿病慢性伤口治疗的典型方法包括溃疡坏死组织清创、局部使用抗生素和伤口敷料(如膜、纤维和水凝胶)。然而,这些方法存在治疗效果有限和众多副作用(包括肾脏和肝脏毒性),限制了它们的应用。尽管负压疗法、高压氧疗法(hbot)和生长因子疗法被提出作为对抗糖尿病伤口的有效策略,但这些方法耗时且昂贵。因此,迫切需要新的治疗方法,既能降低局部葡萄糖水平,又能减轻炎症并促进伤口愈合,以满足糖尿病患者的需求。

3、氢气被认为是一种安全有效的医用气体,具有抗炎和抗氧化特性。最近的研究表明,氢气在治疗炎症相关疾病方面表现出潜力,包括加速糖尿病患者的伤口愈合过程。通过抑制炎症反应、减少氧化应激和促进细胞增殖等机制,氢气可以促进伤口愈合,并改善糖尿病患者的伤口愈合质量。此外,氢气还可以改善血液循环和增强微循环功能,从而向伤口输送更多营养和氧气,促进伤口愈合。临床试验已经证实了通过吸入或注射等方法向患者输送氢气的可行性。传统的二氧化钛(tio2)虽然具有良好的稳定性和高效的光催化活性,但其只对紫外光表现出良好的催化活性,对可见光吸收较弱,从而限制了其在可见光区域的应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种二氧化钛基复合材料及其制备方法和应用,本专利技术提供的二氧化钛基复合材料具有高效的光催化活性。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、本专利技术提供了一种二氧化钛基复合材料,包括二氧化钛纳米花和负载在所述二氧化钛纳米花上的片状氮化碳。

4、优选的,所述二氧化钛基复合材料上片状氮化碳的负载质量百分含量为10~70%。

5、本专利技术还提供了上述技术方案所述的二氧化钛基复合材料的制备方法,包括以下步骤:

6、将钛源和酸性试剂混合,进行水热反应,得到无定型二氧化钛;

7、将所述无定型二氧化钛进行第一退火,得到二氧化钛纳米花;

8、将片状氮化碳和有机溶剂进行超声混合,得到悬浮液;

9、将所述二氧化钛纳米花和悬浮液混合,进行第二退火,得到所述二氧化钛基复合材料。

10、优选的,所述钛源包括四丁基钛酸酯、三氯化钛、四氯化钛和异丙醇钛中的一种或几种;所述酸性试剂包括乙酸、盐酸和乳酸中的一种或几种;

11、所述钛源和酸性试剂的体积比为1:10~50。

12、优选的,所述水热反应的温度为100~150℃,保温时间为8~12h。

13、优选的,所述第一退火的温度为300~400℃,保温时间为2~4h。

14、优选的,所述片状氮化碳和有机溶剂的用量比为0.05~0.35g:70ml;

15、所述片状氮化碳和二氧化钛纳米花的质量比为0.05~0.35:0.5。

16、优选的,所述第二退火的温度为300~400℃,保温时间为1~2h。

17、本专利技术还提供了上述技术方案所述的二氧化钛基复合材料或上述技术方案所述的制备方法制备得到的二氧化钛基复合材料在制备治疗糖尿病伤口愈合缓慢的催化剂中的应用。

18、优选的,所述糖尿病伤口愈合缓慢包括糖尿病切口愈合障碍、糖尿病慢性溃疡和糖尿病疤痕异常增生。

19、本专利技术提供了一种二氧化钛基复合材料,包括二氧化钛纳米花和负载在所述二氧化钛纳米花上的片状氮化碳。本专利技术通过在复合材料中引入氮化碳,可进一步提高可见光吸收和催化活性,从而促进葡萄糖作为牺牲剂在高葡萄糖微环境中的消耗。本专利技术旨在探索复合材料在光催化葡萄糖耗竭和产氢反应中的应用,以及调查其在治疗糖尿病伤口方面的潜在应用。光催化葡萄糖耗竭实验的结果表明,本专利技术提供的二氧化钛基复合材料可以在可见光照射下有效降解葡萄糖并产生大量氢气,能够减轻高糖环境对细胞的促凋亡作用,促进细胞增殖和迁移,进而支持糖尿病创面的愈合,为治疗糖尿病伤口提供了一种新的有效方法;此外,作为副产品产生的氢气具有抗炎作用,为研究提供了重要的治疗机制。为了进一步探索其在治疗糖尿病伤口中的潜在应用,本专利技术将复合材料涂覆在人工制备的糖尿病伤口模型上,并进行光照处理。观察结果表明,光催化产生的氢气可以促进伤口愈合,并减少感染风险。

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【技术保护点】

1.一种二氧化钛基复合材料,其特征在于,包括二氧化钛纳米花和负载在所述二氧化钛纳米花上的片状氮化碳。

2.根据权利要求1所述的二氧化钛基复合材料,其特征在于,所述二氧化钛基复合材料上片状氮化碳的负载质量百分含量为10~70%。

3.权利要求1或2所述的二氧化钛基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述钛源包括四丁基钛酸酯、三氯化钛、四氯化钛和异丙醇钛中的一种或几种;所述酸性试剂包括乙酸、盐酸和乳酸中的一种或几种;

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述水热反应的温度为100~150℃,保温时间为8~15h。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一退火的温度为300~500℃,保温时间为2~4h。

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述片状氮化碳和有机溶剂的用量比为0.05~0.35g:70mL;

8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第二退火的温度为300~400℃,保温时间为1~2h。</p>

9.权利要求1或2所述的二氧化钛基复合材料或权利要求3~8任一项所述的制备方法制备得到的二氧化钛基复合材料在制备治疗糖尿病伤口愈合缓慢的催化剂中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述糖尿病伤口愈合缓慢包括糖尿病切口愈合障碍、糖尿病慢性溃疡和糖尿病疤痕异常增生。

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【技术特征摘要】

1.一种二氧化钛基复合材料,其特征在于,包括二氧化钛纳米花和负载在所述二氧化钛纳米花上的片状氮化碳。

2.根据权利要求1所述的二氧化钛基复合材料,其特征在于,所述二氧化钛基复合材料上片状氮化碳的负载质量百分含量为10~70%。

3.权利要求1或2所述的二氧化钛基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述钛源包括四丁基钛酸酯、三氯化钛、四氯化钛和异丙醇钛中的一种或几种;所述酸性试剂包括乙酸、盐酸和乳酸中的一种或几种;

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述水热反应的温度为100~150℃,保温时间为8~15h。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈燕鑫李宇航卢灿忠陈锐袁慧
申请(专利权)人:厦门稀土材料研究所
类型:发明
国别省市:

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