[發明專利]植入體用復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011639090.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112843330B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 黃衛民;倪翔;張子祺
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A61L27/06
• 分類號: A61L27/06;A61L27/30;A61L27/32;A61L27/54;A61L27/50;C25D11/26;C25D15/00
• 代理公司: 蘇州創策知識產權代理有限公司 32322
• 代理人: 周錦全

1.一種植入體用復合材料，所述植入體用復合材料包含鈦金屬基底層、二氧化鈦納米管層、以及包含羥基磷灰石和稀土摻雜的金屬有機框架顆粒的涂層；

其中，所述稀土摻雜的金屬有機框架顆粒的制備方法為：首先準備金屬有機框架顆粒，然后將稀土無機鹽與所述金屬有機框架顆粒分散于溶劑中，并攪拌、離心分離，得到沉淀物，接著將所述沉淀物用去離子水洗滌，然后干燥，得到稀土摻雜的金屬有機框架顆粒；

其中，稀土元素為選自如下中的至少一種：La、Ce、Nd；

其中，所述羥基磷灰石具有細條狀。

2.根據權利要求1所述的植入體用復合材料，其中在所述涂層中，所述稀土摻雜的金屬有機框架顆粒分散在所述羥基磷灰石中。

3.一種制備權利要求2所述的植入體用復合材料的方法，所述方法包括：

步驟(1)：鈦片預處理

清洗鈦片以除去雜質和金屬氧化膜，得到經預處理的鈦片；

步驟(2)：制備二氧化鈦納米管層

通過陽極氧化使所述經預處理的鈦片的表面轉變為二氧化鈦納米管，得到表面改性的鈦片，所述表面改性的鈦片包含鈦金屬基底層和二氧化鈦納米管層；

步驟(3)：制備稀土摻雜的金屬有機框架顆粒；

步驟(4)：制備包含羥基磷灰石和稀土摻雜的金屬有機框架顆粒的涂層

將步驟(2)所得的表面改性的鈦片作為工作電極，

并使用如下電解液，其包含：Ca(NO₃)₂、NH₄H₂PO₄、NaNO₃和步驟(3)所得的稀土摻雜的金屬有機框架顆粒，溶劑為去離子水，

在恒溫下進行電化學沉積，由此在所述表面改性的鈦片的表面上形成得到包含羥基磷灰石和稀土摻雜的金屬有機框架顆粒的涂層。

4.根據權利要求3所述的方法，其中在步驟(1)中，首先將鈦片用有機溶劑和去離子水超聲清洗，然后用混合酸溶液超聲清洗，接著用去離子水超聲洗滌，干燥，得到經預處理的鈦片，

所述有機溶劑為丙酮和乙醇，

所述混合酸溶液的組成按體積計為HF:HNO₃:H₂O＝1:4:5。

5.根據權利要求4所述的方法，其中在步驟(2)中，將步驟(1)所得的鈦片作為陽極，鉑片作為陰極，電解液為NH₄F水溶液和乙二醇的混合物，進行陽極氧化，得到表面改性的鈦片，并將所述表面改性的鈦片清洗并干燥。

6.根據權利要求5所述的方法，其中在步驟(2)中，所述陽極氧化的電壓為30V-60V，所述陽極氧化的時間為1-2h，

在所述電解液中，去離子水：乙二醇的體積比為1：9，NH₄F的含量為0.33g/100mL電解液。

7.根據權利要求6所述的方法，其中在步驟(3)中，利用化學合成方法制備所述金屬有機框架顆粒，

所述金屬有機框架顆粒為ZIF-8或NH₂-MIL-125-Ti，

所述金屬有機框架顆粒和稀土無機鹽的質量比為1：2。

8.根據權利要求7所述的方法，其中在步驟(3)中，所述稀土無機鹽為稀土元素的氯化物。

9.根據權利要求8所述的方法，其中在步驟(4)中，

所述電解液的組成為：0.042M的Ca(NO₃)₂，0.025M的NH₄H₂PO₄，0.1M的NaNO₃和0.1g/L的步驟(3)所得的稀土摻雜金屬有機框架，

所述電化學沉積為恒流沉積，并采用三電極體系，其中所述恒流沉積的電流為1-4mA/cm²，沉積時間為30-60min，沉積溫度為60℃。

10.根據權利要求9所述的方法，其中在步驟(4)中，

Ca(NO₃)₂和NH₄H₂PO₄反應形成羥基磷灰石，并且

所述稀土摻雜的金屬有機框架顆粒與所述羥基磷灰石一起沉積到所述表面改性的鈦片的表面上，

由此在所述表面改性的鈦片的表面上形成得到包含羥基磷灰石和稀土摻雜的金屬有機框架顆粒的涂層。