俄罗斯研制壳聚糖碳纤维材料

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发表于 2015-11-10 21:26:56 | 只看该作者回帖奖励

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为了拓宽碳纳米材料在生物工程领域的应用范围，为了创造新的生物材料、改性电极和生物传感器，各国研究单位对于碳纳米管—壳聚糖复合材料都给予了非同寻常的高度关注。

传统的活性碳纤维与壳聚糖复合，也可以创造新的功能材料。活性碳纤维可以吸附过滤气体和液体，如精滤饮用水，制造防毒过滤面具，滤制医药用水和净化空气等。

活性碳纤维的壳聚糖改性，可以解决活性碳纤维生物材料的杀菌性、疏水性、与酶的相容性，这些进一步发展，有望制成生物传感器和微电极。在碳纤维复合材料中，碳纤维直径6-10微米，它们又细又脆，象尘屑，壳聚糖作为联结，可以改善碳纤维的机械性能。研究碳纤维复合壳聚糖生物材料，应当包括对几个方面的研究：表面形态、几何形状、孔隙率、生态学反应的评定、生物降解检测等。对于材料的热加工、生物降解等性能检测、评定，可以采用电流方法，用循环伏安计，这种方法能在复合材料的制取条件下，对其表面性能和结构变化进行评定，研究活性碳纤维中聚合物、改性的生物壳聚糖、可导电的复合材料，它们的电化学性质和结构性质。

俄罗斯科学院化学研究院远东部研制的壳聚糖—碳纤维材料，它的制取方法是获俄罗斯专利的，（专利号2281160，2006年），是不溶形态的壳聚糖沉淀在碳纤维表面，电位是负900毫伏，热加工100-120℃，时间4小时，壳聚糖沉淀实现在初始纤维，比表面积确定按吸附氮，平均700m2/g，孔容积0.4cm3/g，孔的平均半径0.4纳米。制得的壳聚糖——碳材料和初始纤维用作电极。碳纤维是生物相容材料，无腐蚀，对生物有机体无损害，碳纤维电极作为阴极，用于骨折和软组织的修复。在研究壳聚糖——碳纤维材料的结构和电化学性能后，证明壳聚糖膜对于电解质离子有良好的渗透性，在壳聚糖——碳材料填充过程中，出现较快的电荷转移，对于沉淀在碳粒表面的壳聚糖膜进行热加工，导致它结构的变化，改善了复合材料纤维电极的极化度条件。使用壳聚糖——碳纤维作为电极，可以扩大纤维材料在碳性介质中的极化度范围。

对生物复合材料状态的表面检测时，使用循环伏安计，能对材料进行可接近性的评测。