[发明专利]碳纤维表面生物活化改性方法

摘要

本发明公开了一种碳纤维表面生物活化改性方法，用于解决现有的碳纤维表面生物活性差的技术问题。技术方案是通过氧化反应在碳纤维的表面引入含氧官能团，然后采用电沉积工艺在其表面制备碳纳米管增强含锶羟基磷灰石涂层。从而使得生物活性涂层覆盖碳纤维表面并与碳纤维之间形成强键合，该方法一方面借助碳纳米管增强相提高了纯羟基磷灰石涂层的力学性能，另一方面通过引入锶微量元素改善了纯羟基磷灰石的组织响应行为，提高了碳纤维表面的生物活性。另外，该方法在较低温度条件下进行，易于操作且设备简单。

主权项

一种碳纤维表面生物活化改性方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将碳纤维依次用丙酮、无水乙醇和蒸馏水进行超声清洗，然后放入真空干燥箱中干燥，得到样品A；(2)将样品A放置于器皿中，首先加入质量百分比浓度为30％的双氧水，然后加入钨磷酸，其中钨磷酸的质量和双氧水的体积比例为5～20mg/ml，将器皿置于恒温水浴箱中在温度为60～90度条件下处理2～10h得到样品B；(3)将硝酸锶和硝酸钙加入蒸馏水中均匀混合，其中硝酸锶的浓度为1～5mmol/L，硝酸钙的浓度为8～50mmol/L，其中硝酸锶与硝酸钙的摩尔比为1∶8～1∶10，所得溶液标记为C，其中硝酸锶和硝酸钙的摩尔数之和记为M1；(4)在蒸馏水中加入磷酸二氢铵均匀搅拌，其中磷酸二氢铵的浓度为6～55mmol/L，所得溶液标记为D，其中磷酸二氢铵的摩尔数计为M2；(5)将溶液C和溶液D按照M1：M2为3∶2～2∶1混合，然后用硝酸及氨水调整溶液的PH值为4～5，所得溶液标记为E；(6)将碳纳米管放置于器皿中，依次加入硫酸亚铁和浓度为30％的双氧水，其中硫酸亚铁的质量和双氧水的体积比例为10～50mg/ml，在室温下静置1～5小时，然后用去离子水清洗，室温干燥得到样品标记为F；(7)将样品F加入溶液E中，其中F的质量与溶液的体积比例为0.1～1mg/ml；(8)以石墨材料为阳极、样品B为阴极，置于第（7）步配置的溶液中，在电流为10～40mA，温度为40～60度条件下电沉积10～120分钟得到样品G；(9)将样品G置于浓度为0.5～1.0mol/L的硝酸锶溶液中，在温度为40～60度条件下浸泡24～48小时后得到样品H；(10)将样品H置于浓度为0.5～1.0mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度为40～60度条件下浸泡24～48小时后得到生物活化改性碳纤维。