[发明专利]一种表面改性的医用金属材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面改性的医用金属材料，其特征在于，所述医用金属材料表面是由主要成分为位于简并态的镍钛层状双金属氢氧化物形成的薄膜，所述位于简并态的镍钛层状双金属氢氧化物中包含镍空位或间隙镍；所述位于简并态的镍钛层状双金属氢氧化物的能带宽度小于镍钛层状双金属氢氧化物的能带宽度。

2.根据权利要求1所述的表面改性的医用金属材料，其特征在于，所述位于简并态的镍钛层状双金属氢氧化物的能带宽度＜2.5eV。

3.根据权利要求2所述的表面改性的医用金属材料，其特征在于，所述位于简并态的镍钛层状双金属氢氧化物的能带宽度为2.25～2.45eV。

4.根据权利要求1所述的表面改性的医用金属材料，其特征在于，所述位于简并态的镍钛层状双金属氢氧化物中镍/钛原子数比为（1.38～4）：1。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的表面改性的医用金属材料，其特征在于，所述位于简并态的镍钛层状双金属氢氧化物的微观结构为片状结构，所述片状结构的长度为0.5～5μm，厚度为30～50 nm。

6.根据权利要求5所述的表面改性的医用金属材料，其特征在于，所述片状结构的长度为3μm，厚度为40 nm。

7.一种权利要求1所述的表面改性的医用金属材料的制备方法，其特征在于，先在医用金属基材表面制备得到镍钛层状双金属氢氧化物薄膜，然后再利用电化学的方法对镍钛层状双金属氢氧化物薄膜进行充电处理；

或者，先在医用金属基材表面制备得到镍钛层状双金属氢氧化物薄膜，然后再利用电化学的方法对镍钛层状双金属氢氧化物薄膜进行放电处理。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述镍钛层状双金属氢氧化物薄膜的制备方法为水热处理法，包括：

将镍源和尿素加入超纯水中，得到溶液A；

将溶液A置于冰浴环境中，再加入盐酸和钛源，得到前驱体溶液；

将医用金属基材置于前驱体溶液中，在50～150℃下水热反应10～30小时。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液中镍源的浓度为0.01～0.5 M，尿素浓度为0.5～5 M，盐酸的浓度0.01～0.1M，钛源的浓度为0.01～0.5M。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，镍源中Ni和钛源中Ti的摩尔比为1.5～3.5:1。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述镍源选自NiCl₂•6H₂O、 Ni(NO₃)₂•6H₂O中的至少一种，所述钛源选自TiCl₄、Ti(NO₃)₄中的至少一种。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，将前驱体溶液稀释10～20倍之后，再进行水热反应。

13.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述充电反应和放电反应所用电解液的组分包括：电解质选自氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、甘油磷酸钠中的至少一种；溶剂选自超纯水、去离子水的至少一种；电解质的总浓度为0.1～10 M。

14.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述充电反应的电流为1～10 mA，反应时间为0.5～5分钟。

15.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述放电反应的电流为-6～-1 mA，反应时间为0.5～5分钟。