[发明专利]一种壳聚糖-二氧化硅纳米杂化材料的制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种壳聚糖‑二氧化硅纳米杂化材料的制备方法与应用，制备步骤如下：壳聚糖与硅烷偶联剂在酸溶液中反应，得到壳聚糖与硅烷偶联剂产生共价键结合的中间体溶液；正硅酸乙酯在酸溶液中水解生成二氧化硅前驱体溶液，与壳聚糖‑硅烷偶联剂中间体溶液混合，搅拌均匀后真空脱泡，然后将混合溶液倒入模具中，静置一段时间生成凝胶，凝胶干燥固化后得到杂化材料，用碱溶液处理材料以除去其中的酸，然后用超纯水洗至中性，干燥后制得壳聚糖‑二氧化硅纳米杂化材料。本发明材料具有高强度、韧性好的特点，本发明制备工艺简单易操作，材料来源广泛，材料的力学性能好，生物活性高，在再生医学和骨修复领域的应用前景广阔。

主权项

1.一种壳聚糖-二氧化硅纳米杂化材料的制备方法，其特征在于：利用壳聚糖的阳离子高分子的特性，与带负电荷的二氧化硅产生电荷相互作用，以及硅烷偶联剂在有机-无机网络间产生共价键连接，用溶胶-凝胶法原位生成壳聚糖-二氧化硅纳米杂化分散体系，从而形成有机-无机互穿网络结构；其具体包括以下步骤：/n1)将壳聚糖粉末加入到酸溶液中，搅拌待其充分溶解，过滤除去不溶物后得到壳聚糖溶液；其中，所述酸溶液为乙酸、乳酸、乙醇酸或丙烯酸的水溶液；/n2)将硅烷偶联剂加入壳聚糖溶液中，反应1～120h，得到壳聚糖-硅烷偶联剂溶液，所述硅烷偶联剂为含环氧基、异氰酸酯基、氨基、烯基的硅氧烷；/n3)正硅酸乙酯在酸溶液中搅拌1～4h使其水解，得到透明澄清的溶液；其中，所述酸溶液为盐酸、硝酸、乙酸、乳酸、乙醇酸或丙烯酸的水溶液；/n4)将壳聚糖-硅烷偶联剂溶液加入到步骤3)得到的透明澄清的溶液中，搅拌均匀，真空脱泡，得到混合溶液；/n5)将步骤4)的混合溶液倒入模具中，静置1～7d，生成凝胶，将凝胶从模具中倒出，放入恒温恒湿箱中养护4～28d，得到透明致密的固体材料；/n6)将步骤5)的材料浸泡于碱溶液中以中和材料中的酸；/n7)将碱液浸泡后的材料用超纯水浸泡至中性，然后在烘箱中烘干，得到浅黄色透明的壳聚糖-二氧化硅纳米杂化材料。/n