[发明专利]一种钛合金基抗菌膜的制备方法

权利要求书

1.一种钛合金基抗菌膜的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

步骤[1]钛合金表面螯合处理；

步骤[2]g-C₃N₄纳米颗粒的Mg²⁺掺杂；

步骤[3]Mg²⁺掺杂g-C₃N₄纳米颗粒在埃洛石纳米管的负载；

步骤[4]负载Mg²⁺掺杂g-C₃N₄纳米颗粒的埃洛石在钛合金螯合表面选择性电泳沉积；

其中，所述步骤[1]具体包括如下操作：

a1.螯合处理液的配制：将氨基三乙酸、碳酸氢铵、二亚乙基三胺五乙酸加入去离子水中，并在40～60℃下保温0.5～4小时，形成螯合处理液；

a2.钛合金表面的螯合处理：将钛合金加入所述螯合处理液中，在30-55℃下搅拌并反应5-25分钟，同时反应过程中加入氢氧化钠以维持螯合处理液的pH值为9-11，然后取出钛合金并用去离子水清洗0.5～3分钟，在25～45℃下干燥0.5～4小时，制得表面具有螯合物层的钛合金，至此完成钛合金表面螯合处理。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金基抗菌膜的制备方法，其特征在于，步骤a1中所述螯合处理液中氨基三乙酸的浓度为0.05～0.3mol/L，碳酸氢铵的浓度为10～140mmol/L，二亚乙基三胺五乙酸的浓度为0.02～0.75mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种钛合金基抗菌膜的制备方法，其特征在于，所述步骤[2]具体包括如下操作：

将乙二胺四乙酸二钠镁、六水单过氧化酞酸镁、g-C₃N₄纳米颗粒加入去离子水中形成Mg²⁺掺杂处理液，将此处理液在13～40℃下静置4～9小时，然后过滤出固相物，并将其在50～80℃下干燥1～5小时，获得Mg²⁺掺杂g-C₃N₄纳米颗粒。

4.根据权利要求3所述的一种钛合金基抗菌膜的制备方法，其特征在于，所述Mg²⁺掺杂处理液中乙二胺四乙酸二钠镁、六水单过氧化酞酸镁及g-C₃N₄纳米颗粒的浓度分别为3g～25g/L、15～38g/L、120～270g/L。

5.根据权利要求1所述的一种钛合金基抗菌膜的制备方法，其特征在于，所述步骤[3]具体包括如下操作：

将埃洛石纳米管、Mg²⁺掺杂g-C₃N₄纳米颗粒加入去离子水中形成浓度分别为60～400g/L和180～550mg/L的混合液，然后加入聚乙烯吡咯烷酮使其浓度达到0.5～40g/L，超声搅拌0.5～4小时后，使体系保持16～24小时，之后收集下层沉淀，并在15～40℃下干燥4～11小时，完成Mg²⁺掺杂g-C₃N₄纳米颗粒在埃洛石纳米管的负载。

6.根据权利要求1所述的一种钛合金基抗菌膜的制备方法，其特征在于，所述步骤[4]具体包括如下操作：

b1.电沉积液的配制：将负载了Mg²⁺掺杂g-C₃N₄纳米颗粒的埃洛石纳米管加入去离子水，并加入硅酸钠和偏铝酸钠，以形成电沉积液；

b2.电沉积步骤：将经所述步骤[1]处理的钛合金作为阴极，铂为阳极，电沉积温度为15～45℃，以15～60V为电泳沉积电压值，沉积时间为3～15分钟，完成埃洛石负载Mg²⁺掺杂g-C₃N₄纳米颗粒在钛合金螯合表面选择性电泳沉积步骤，从而在钛合金表面形成螯合物/埃洛石负载Mg²⁺掺杂g-C₃N₄抗菌膜。

7.根据权利要求6所述的一种钛合金基抗菌膜的制备方法，其特征在于，所述电沉积液中负载了Mg²⁺掺杂g-C₃N₄纳米颗粒的埃洛石纳米管的浓度为120～470g/L、硅酸钠的浓度为40～110g/L、偏铝酸钠的浓度为10～60g/L。