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《哈尔滨工程大学》 2006年
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医用Fe_3O_4纳米颗粒及其聚氨酯复合膜的制备与性能表征

徐晓雪  
【摘要】:本文采用湿化学法的三种不同工艺制备了磁性Fe_3O_4纳米颗粒,并且通过直接掺杂和利用乙醇作分散剂两种工艺合成了Fe_3O_4纳米颗粒/聚氨酯薄膜。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)测试方法系统的研究了Fe_3O_4纳米颗粒的物相、尺寸与形貌和磁学性能;采用傅立叶红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)技术研究了Fe_3O_4纳米颗粒/聚氨酯薄膜的组织结构与表面形貌特征,通过拉伸试验和血小板黏附试验研究了Fe_3O_4纳米颗粒/聚氨酯薄膜的力学性能和血液相容性。 研究结果表明,共沉淀法、水浴沉淀法和部分还原沉淀法均可制备出单一成分的Fe_3O_4纳米颗粒,粒径均可达10nm以下,尺寸分布均匀,分散性好,呈立方体形状。磁学性能测试结果表明,Fe_3O_4纳米颗粒饱和磁化强度较高,并且随纳米颗粒粒径减小,磁性能下降。 傅立叶红外光谱研究结果表明,Fe_3O_4纳米颗粒/聚氨酯薄膜中纳米颗粒与聚氨酯基体间为物理作用相互结合,无化学键形成,使得复合薄膜能够保持Fe_3O_4纳米颗粒的磁性能,具有磁性。 原子力显微镜研究结果表明掺杂了Fe_3O_4纳米颗粒的复合薄膜的表面粗糙度随纳米颗粒量的增加而增大,1%与5%纳米颗粒含量的Fe_3O_4纳米颗粒/聚氨酯薄膜表面粗糙度能够很好的符合生物医用材料的要求,适于应用为血管支架涂层。 拉伸曲线表明,Fe_3O_4纳米颗粒/聚氨酯薄膜的弹性虽然因为纳米颗粒的掺杂而有所降低,但其仍远远大于支架材料本身的弹性。而Fe_3O_4纳米颗粒/聚氨酯薄膜的强度并不是简单的随纳米颗粒量的增加而增大,1%与10%纳米颗粒含量的复合薄膜的拉伸强度优于5%纳米颗粒含量的薄膜。 血小板黏附实验结果表明,与纯的聚氨酯膜相比,聚氨酯复合薄膜的血小板黏附数量和激活程度只有很小程度的增加,说明Fe_3O_4纳米颗粒/聚氨酯薄膜的血液相容性很好。
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