[发明专利]基于电场调控在镁合金表面原位生长类水滑石膜的方法及类水滑石膜

摘要

本发明提供一种基于电场调控在镁合金表面原位生长类水滑石膜的方法及类水滑石膜，包括以下步骤：(1)镁合金表面预处理；(2)在脉冲电场作用下，使预处理后镁合金基体作为工作电极，铂电极作为对电极在锰离子盐的饱和碳酸溶液中原位生长Mg(OH)₂/Mg‑Mn复合类水滑石膜；(3)将步骤(2)制备的具有类水滑石膜的镁合金置于0.04mol/L月桂酸乙醇溶液中，在接通脉冲电源状态下浸泡，进行酸根离子交换，从而在镁合金表面得到具有花瓣状簇丛结构的超疏水类水滑石膜层。通过脉冲电场的定向形核作用，交变电场调控溶液微区离子浓度，实现类水滑石膜结构可控制备，并且该方法工艺简单，显著提高类水滑石膜的疏水性，可广泛应用于植入人体等生物医学领域。

主权项

1.基于电场调控在镁合金表面原位生长类水滑石膜的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、生物镁合金表面预处理，去除镁合金表面的氧化层和杂质；步骤2、通过浸泡和脉冲电场处理使预处理后的镁合金表面原位生长以Mg₆Mn₂(OH)₁₆CO₃·xH₂O作为主要成分的类水滑石膜，其中所述Mg₆Mn₂(OH)₁₆CO₃·xH₂O以纳米颗粒和微米薄片均匀混合的形态堆积在镁合金表面，其中x取值为1、2、3或4；步骤3、将步骤2制备的具有类水滑石膜的镁合金置于0.04mol/L月桂酸乙醇溶液中，在接通脉冲电源状态下浸泡一定时间后取出清洗吹干，在镁合金表面形成花瓣状簇丛结构的超疏水类水滑石膜层；其中，前述步骤2中，类水滑石膜的制备具体包括下述步骤：首先，将预处理后的生物镁合金作为工作电极，以铂电极为对电极，分别接在脉冲电源的阳极和阴极，将工作电极和对电极置于溶液A中浸泡，溶液A为浓度范围0.01‑0.05mol/L的锰离子盐饱和碳酸溶液，设置脉冲电流正向和反向电流值，接通脉冲电源运行0.5h后关闭电源；其次，取出上述工作电极和对电极再浸泡于溶液B中，溶液B为浓度范围0.01‑0.05mol/L的锰离子盐碳酸钠溶液，其中溶液B的pH范围为10‑11；设置脉冲电流正向和反向电流值，接通脉冲电源运行2‑6h后关闭电源；最后，取出上述工作电极清洗吹干，得到以Mg₆Mn₂(OH)₁₆CO₃·xH₂O作为主要成分的类水滑石膜，其中所述Mg₆Mn₂(OH)₁₆CO₃·xH₂O以纳米颗粒和微米薄片均匀混合的形态堆积在镁合金表面。