多孔材料構(gòu)建及其在生物醫(yī)學(xué)工程和環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用.pdf

1、鑒于多孔材料的特殊孔結(jié)構(gòu)，多孔材料既可作為吸附材料，也可作為組織工程支架。本課題運(yùn)用冷凍干燥技術(shù)制備了一系列用于生物醫(yī)用工程和環(huán)境領(lǐng)域的多孔材料。
　　我們運(yùn)用定向冷凍干燥技術(shù)制備了定向孔結(jié)構(gòu)的淀粉多孔材料。運(yùn)用掃面電鏡（SEM）分析淀粉多孔材料的形貌，并研究其孔隙率、機(jī)械性能及吸濕性。結(jié)果表明15％甘油和氧化淀粉制成的淀粉多孔材料有著良好的機(jī)械強(qiáng)度及最佳吸濕性能，且增加淀粉的濃度能夠顯著的改善上述性能。由氧化淀粉制得的淀粉多孔材

2、料的吸濕性可達(dá)到常用食品干燥劑的吸濕水平。鑒于淀粉具有選擇性吸水的作用，此類多孔材料可從95%酒精中除去水制得無水乙醇。
　　運(yùn)用定向冷凍干燥技術(shù)（UFDM）制備了氧化石墨多孔材料，并對(duì)多孔材料的結(jié)構(gòu)及其對(duì)銅離子的吸附進(jìn)行了研究。結(jié)果表明制備的氧化石墨多孔材料有著定向多孔結(jié)構(gòu)，對(duì)銅離子具有良好的吸附性能。對(duì)于不同濃度銅離子溶液的吸附系統(tǒng)，多孔材料能夠快速達(dá)到吸附平衡，且吸附過程均符合吸附動(dòng)力學(xué)準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。通過對(duì)吸附熱力學(xué)的研

3、究，我們發(fā)現(xiàn)其吸附熱力學(xué)與Langmuir模型相符合。氧化石墨多孔材料對(duì)銅離子的吸附率的變化依賴于pH值的變化，表明此過程是一個(gè)離子交換過程。表明氧化石墨多孔材料可作為去除銅離子的高效吸附劑。
　　結(jié)合相分離技術(shù)及造孔劑法制備了三維納米纖維支架，并通過電沉積技術(shù)對(duì)所制備的支架進(jìn)行了礦化。通過研究電沉積參數(shù)對(duì)礦化后納米纖維支架的影響，我們發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)電沉積過程中的溫度、電壓及時(shí)間可有效控制礦化物的形貌、礦化物的量、礦化物的結(jié)構(gòu)及組成