降解动力学

摘要 本论文的目的是研究含CaO和P2 O5的SiO2基生物活性杂化材料在其结构中的溶解机理，以及在降解过程中磷灰石结晶对杂化材料表面特性的影响。采用溶胶-凝胶法制备了杂化材料。以正硅酸乙酯( TEOS )、端羟基聚二甲基硅氧烷( PDMS )、Ca ( NO3 ) 2·4H2O和磷酸三乙酯( TEP )为反应物。将样品浸泡于模拟体液( SBF )中，测试其降解性能和生物活性。利用拉曼光谱、张力仪和N2吸附/脱附曲线测定降解过程中的变化。采用多种数学方法对结果进行了分析。SiO2改性PDMS-P2O5 - CaO杂化材料表面磷灰石层的生长伴随着SiO2基基体的降解。溶解动力学取决于材料的组成。它从低P2 O5样品的表面驱动机制转变为符合Weibull动力学模型的降解路径，典型的是富P2 O5材料中的基质溶解过程。在降解过程中，测定了孔隙的表面参数、分形常数和各向异性。低含量P2 O5材料的分形常数略有增加，表明在降解的第一阶段形成了均一的类硅层，为后续磷灰石的形成提供了锚定核。在所有的情况下，降解会导致墨瓶状孔隙，随着降解的进行，其体积增大，但保持其颈部形状。