一种生物活性玻璃复合碳纳米纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物活性玻璃复合碳纳米纤维的制备方法，包括以下步骤：将钙盐、磷酸盐、硅酸盐依次溶于有机溶剂中，并加入聚合物配制成均一的纺丝液，利用静电纺丝的方法纺织成聚合物纳米纤维，然后进行浸泡、预氧化，得到稳定化纳米纤维，最后再煅烧，即可得到生物活性玻璃复合碳纳米纤维。本发明专利技术还公开了利用上述方法制备的一种生物活性玻璃复合碳纳米纤维，其具有纳米级的三维网状结构，碳纳米纤维上原位生成了纳米级的生物活性玻璃颗粒，碳纳米纤维的直径为２５０～３００ｎｍ，生物活性玻璃颗粒的直径为２０～３０ｎｍ。本发明专利技术在纤维上原位生成了生物活性玻璃的纳米颗粒，形成了纳米级的三维网状结构，纳米级的生物活性玻璃粒径均一和高度分散克服了分部不均和严重团聚现象的不足，增加了生物活性玻璃的比表面积，提高了其生物活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物活性玻璃复合碳纳米纤维的制备方法，涉及直径200 400nm的碳纤维和直径10 100nm生物活性玻璃颗粒复合材料的制备方法，属于生物复合材料的制备技术。
技术介绍
碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量90%以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下炭化而制得。作为高性能纤维的一种，碳纤维既有碳材料的固有特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，并且具有良好的生物组织相容性，对人体组织的剌激性低，而且还具有优异的生物机械性能和生物力学相容性，因此碳纤维在生物医用领域有着广泛的应用前景。碳纳米纤维是一种直径在纳米级的碳纤维，与普通碳纤维相比，具有更大的比表面积、长径比和更多的亚稳态表面原子，表面能和表面效应更加显著，表面粗糙度也更加突出，从而与成骨细胞的吸附作用增强，与成纤细胞和软骨细胞的相互作用则会削弱，提高骨组织的自身修复能力。碳纳米纤维被视为一种理想的生物支架材料和生物体植入增强材料。 尽管碳纳米纤维表现出不俗的生物医学性能，但是碳纳米纤维也是一种生物惰性材料。1969年美国Florida大学Hench等提出生物活性玻璃能与骨组织成键，生物活性玻璃的研究已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物活性玻璃复合碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：　　（ａ）将钙盐、磷酸盐、硅酸盐依次溶于有机溶剂中，其中钙盐、磷酸盐和硅酸盐按照生物活性玻璃所需的比例加以配制，每１ｇ钙盐、磷酸盐和硅酸盐总质量溶于５～１０ｍｌ有机溶剂中，磁力搅拌３０～６０ｍｉｎ待其完全溶解后，按照每１０ｍｌ有机溶液加入０．５～１ｇ聚合物配制成均一的纺丝液。　　（ｂ）利用静电纺丝的方法将（ａ）步骤制得的有机溶液制备成含有钙盐、磷酸盐和硅酸盐的聚合物纳米纤维膜。其中静电纺丝装置针头和接受器之间的电压为１２～２５Ｋｖ，针头到接收器的接受距离为１０～２５ｃｍ，注射器针头的内径为０．５～１．５ｍｍ，纺丝液的流速为０．...

【技术特征摘要】
一种生物活性玻璃复合碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(a)将钙盐、磷酸盐、硅酸盐依次溶于有机溶剂中，其中钙盐、磷酸盐和硅酸盐按照生物活性玻璃所需的比例加以配制，每1g钙盐、磷酸盐和硅酸盐总质量溶于5～10ml有机溶剂中，磁力搅拌30～60min待其完全溶解后，按照每10ml有机溶液加入0.5～1g聚合物配制成均一的纺丝液。(b)利用静电纺丝的方法将(a)步骤制得的有机溶液制备成含有钙盐、磷酸盐和硅酸盐的聚合物纳米纤维膜。其中静电纺丝装置针头和接受器之间的电压为12～25Kv，针头到接收器的接受距离为10～25cm，注射器针头的内径为0.5～1.5mm，纺丝液的流速为0.1～1.5ml/h，接受滚筒在转动中的外径线速度为1～10m/s。(c)配制体积比为1∶1∶100～1∶1∶10乙醇、乙酸和水的混合溶液，将电纺获得的纳米纤维膜浸泡在所配置的溶液中，在50～80℃的环境中静置12～24h。(d)将电纺纳米纤维膜在250～300℃下空气中进行预氧化0.5～2h，得到稳定化纳米纤维膜。(e)将稳定化纳米纤维在800～1500℃惰性气氛环境中进行高温烧结，烧结时间为1～12h，则可得到生物活性玻璃复合碳纳米纤维。2. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小平，连鹏飞，刘海洋，方舟，石凌飞，蔡晴，邓旭亮，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]