酸-水热法辅以水热温度对钛材生物活性的影响

许 莹, 王 变, 张孜孜, 蔡艳青

(1.华北理工大学 材料科学与工程学院，河北 唐山 063000；2.河北省无机非金属重点实验室，河北 唐山 063000)

钛(Ti)及其合金因其优异的耐腐蚀性、生物相容性和力学性能，被广泛用于承载植入材料[1].但是，钛及其合金属于惰性材料，本身不具备骨诱导能力，无法与周围组织直接形成良好的早期骨结合[2]，需要对其进行表面改性来赋予生物活性.而骨组织结合和细胞存活的关键因素是具有纳米结构的表面形貌和生物材料的粗糙度[3].纳米TiO2作为一种生物材料，不仅与钛基体有良好的附着力，而且可与骨组织之间形成良好的骨结合[4].纳米TiO2具有不同的结构，如纳米点[5]、纳米线[6]、纳米管[7]和纳米棒[8-9]，其中，纳米棒由于其可控的直径和密度而被广泛研究.另外，纳米棒之间的间隙具有较好的亲水性，有利于营养物质的流动[10].

目前，钛种植体制备TiO2纳米棒的方法主要有阳极氧化法[11]、溶胶-凝胶法[12].阳极氧化法的工艺简单，但制备成本高，不适合大规模的工业化生产.溶胶-凝胶法的成本低，设备简单，适用性广，但工艺较为复杂，费时且所用的化学药品毒性大.而水热法的条件比较温和，操作简单，不至于破坏到钛基体的形状和结构，并且钛金属在水热溶液中的反应属于界面反应，能保证生成产物在钛基底表面均匀分散，是近年发展起来的一种制备TiO2纳米棒阵列的新方法[13].另外，研究发现，酸处理可以提高钛表面的粗糙度并获得较大的表面积，增……