本研究通過改變前驅體溶膠-凝膠溶液的組成和煅燒溫度,獲得了具有核-殼結構的硅酸鈣納米纖維,并探究了形成核-殼結構的機理。以硝酸鈣和正硅酸四乙酯為原料,制備了CS納米纖維,溶膠-凝膠溶液中Ca/Si的摩爾比小于1:1,或者煅燒溫度高于1000°C時,CS納米纖維有明顯的核殼結構。纖維殼層主要為硅質疏松鈣,纖維芯主要由硅酸鈣組成。如果前驅體溶膠-凝膠溶液中Ca/Si摩爾比率高于1:1或者應用煅燒溫度低于1000°C,纖維殼變薄或消失。在CS纖維中摻入鋅后,鋅也主要存在于纖維芯中,與鈣相似。表面二氧化硅層的CS納米纖維的形成是由于紡絲過程中Si-O-Si前驅體凝膠顆粒向纖維表面遷移,并在溶劑蒸發作用下,在焙燒過程中轉化為二氧化硅殼層。因此,在纖維內富集鈣(或鋅)元素,得到一種非均質CS納米纖維。這些材料有望通過提供生物活性離子的持續釋放,成為良好的骨再生生物材料。
論文題目:Formation of core-shell structured calcium silicate fiber via sol-gel electrospinning and controlled calcination
作者:Qing Cai, etc.
上線時間:10 August 2019