在Ti45Nb合金上的氧化TiO2层的表面特征,湿透性和抗菌能力
Salih Durdu1,2,3,4, Kadriye Özcan5, Selcuk Atasoy6
1Department of Industrial Engineering, Giresun University, 28200, Giresun, Turkey. salih.durdu@giresun.edu.tr.
Scientific reports
|September 26, 2025
概括
低压阳极氧化在Ti45Nb合金上产生了二氧化 (TiO2) 层,显著改善了抗菌特性. 25V TiO2 层显示出对大肠杆菌和金黄色杆菌的良好抑制.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 材料化学 材料化学
背景情况:
- 细菌感染对全球健康构成重大威胁,推动了对新型抗菌材料的研究.
- 合金广泛用于生物医学应用,但它们对细菌殖民的易感性仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 通过低压阳极氧化 (AO) 在Ti45Nb合金上制造的二氧化 (TiO2) 层的表面性能,湿透性和抗菌效率的研究.
- 为了确定最佳的AO电压,以提高抗菌性能.
主要方法:
- 在Ti45Nb合金上通过低压阳极氧化 (AO) 制造TiO2层.
- 使用X射线衍射 (XRD),微拉曼光谱,扫描电子显微镜 (SEM) 和能量分散式X射线光谱 (EDX) 进行表面特性鉴定.
- 对大肠杆菌 (克拉姆阴性) 和金黄色葡萄球菌 (克拉姆阳性) 的可湿性和抗菌活性的评估.
主要成果:
- 在AO处理的表面上证实了anatase-TiO2的存在.
- 随着AO电压的增加,湿度增加,导致更多的水友表面.
- 与未涂层Ti45Nb相比,TiO2层的细菌数量减少.
- 细菌粘附与湿度和AO电压正相关.
- 大肠杆菌的最大抑制比率为93.3%,黄金杆菌的最大抑制比率为96.7%,达到25V AO.
结论:
- 低压AO是一种有效的方法,可以在具有增强表面性能的Ti45Nb合金上创建TiO2层.
- 制造的TiO2层显示出显著的抗微生物活性,在25V时具有最佳性能.
- 这些发现表明,AO修饰的Ti45Nb合金在生物医学应用中预防细菌感染的潜力.
