[发明专利]表面沉积有SiO2

说明书

本发明公开了表面沉积有SiO₂多孔的TiO₂纳米管阵列的制备方法及应用。所公开的方法包括：采用油‑水两相法在TiO₂纳米管阵列上沉积SiO₂多孔，所述油‑水两相法中的油相为含有正硅酸乙酯TEOS的溶液，水相为含有十六烷基三甲基氯化铵CTAC的溶液，所述TiO₂纳米管管径大于50nm。本发明制备的表面沉积有SiO₂多孔的TiO₂纳米管阵列可用于制备口腔种植体。

技术领域

本发明涉及具有多级纳米孔结构的材料，具体涉及表面沉积有SiO₂多孔的TiO₂纳米管阵列的制备方法及其应用。

背景技术

人体自然组织所具有的优越力学和生物功能，源于其内部精细的微纳米结构，因此从仿生学角度出发，如能构造出这类复杂结构可能会实现更理想的生物活性。虽然目前已有多种方法可以在材料表面构建出有序纳米阵列结构，例如TiO₂纳米管阵列，但在纳米尺度内缺乏梯度变化和更为精细的结构，限制了仿生材料的应用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供表面沉积有SiO2多孔的TiO2纳米管阵列的制备方法及应用。

本发明提供的表面沉积有SiO₂多孔的TiO₂纳米管阵列的制备方法包括：采用油-水两相法在TiO₂纳米管阵列上沉积SiO₂多孔，所述油-水两相法中的油相为含有正硅酸乙酯TEOS的溶液，水相为含有十六烷基三甲基氯化铵CTAC的溶液，所述TiO₂纳米管管径大于50nm。

进一步，所述TiO₂纳米管管径大于等于80nm。具体可为80-100nm。

更进一步，所述SiO₂多孔为介孔。

进一步，所述SiO₂多孔的孔径为2-4nm。

进一步，方法包括将表面具有TiO₂纳米管阵列的钛置于CTAC、三乙胺和水的混合液中，恒温条件下、搅拌过程中加入TEOS与环己烷混合液或TEOS与癸烷混合液反应，反应完后，经过干燥、焙烧处理得到表面沉积有SiO₂多孔的TiO₂纳米管阵列。

优选的，所述恒温温度为55-65℃。

优选的，所述干燥的适宜温度范围是55-65℃。

优选的，所述焙烧的适宜温度范围是490-510℃。

本发明制备的表面沉积有SiO₂多孔的TiO₂纳米管阵列可用于制备口腔种植体。

本发明在TiO₂纳米管(Titanium nanotubes，TNT)表面进一步沉积二氧化硅纳(Mesoporous silica thin film，MSTF)，形成了多级纳米孔洞结构MSTF@TNT，使得生物学效果(具体是亲水性、细胞粘附性、接种细胞的活力、成骨基因的表达水平、细胞成骨分化特征)得到了进一步提升，具体如图1-14所示。且制备方法简单，均匀完整，可在种植体表面得到实际应用。

附图说明

图1(a)为钛片经氢氟酸酸蚀后形成的微米坑SEM图，代表了微米级形貌；(b)为TiO₂纳米管SEM图，代表了尺度为100nm左右的纳米形貌；下面一栏(c)图为两幅图，分别为本发明的纳米管(沉积了4h后)的低倍和高倍SEM图，说明在钛基体表面形成多级纳米孔洞结构；