Nitrogen-doped titanium dioxide nanofilms for medical application
| Parent link: | Известия вузов. Химия и химическая технология=ChemCHemTech: научно-технический журнал/ Ивановский государственный химико-технологический университет.— 0579-2991 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Other Authors: | , |
| Summary: | Заглавие с экрана The results of study of nitrogen-containing titanium dioxide nanofilms (N-TiO2) are pre-sented in this work. These nanofilmsare used in biomedicine as a biocoating of the implants that is why the problem of increasing resistance is very essential. Biocoatings were deposited by reactive magnetron sputtering at different bias voltages Ub= 0-100 V. Doping of the oxide film with nitro-gen, with technological replacement of oxygen by nitrogen atoms, changes the material properties: antithrombogenic qualities appear and hemocompatibility rates increase. The corrosion resistance rates of the film are also increased. The biocoatings are partially dissolved, when interacting with biological fluids, with a further release/formation of compounds with an N-O bond, which are es-sential for human activity. X-ray diffraction (XRD) was used to study the phase transition and crystallinity of nanofilms. The rutile phase dominates (68%) when a negative bias in these films was used. The volume of the fraction increases permanently with increasing of nitrogen content in the composition of the reactive gas, while the volume fraction of anatase decreases to 10%. The surface morphology was studied using scanning electron microscopy. It was established that the films have a more fine-grained structure than at the displacement equals zero. Chemical stability and the presence of elements were observed using X-ray fluorescence spectrometry (XFS) and atomic emission spectrometry (AES). The results of measurement of the contact angle and the sur-face energy are presented. The results of the study showed the influense of bias voltage on the phase composition, surface morphology and chemical properties of N-TiO2nanofilms. The analysis of the results suggests that N-TiO2films under consideration may play the role of nitric oxide depot directly in the field of pathology if they serve as implants coating В данной работе представлены исследования азотсодержащих нанопленок диоксида титана (N-TiO2). Исследование нанопленок, рекомендуемых для биомедицины в качестве биопокрытия, вызвано важностью проблемы повышения резистентности медицинских имплантатов. Биопокрытия осаждались методом реактивного магнетронного распыления при различном напряжении смещения Ub = 0-100 V. Допирование азотом оксидной пленки, с технологическим замещением кислорода на атомы азота, меняет свойства материала: проявляются антитромбогенные качества и возрастает уровень гемосовместимости. Повышаются коррозионные показатели пленки. При взаимодействии с биологическими жидкостями происходит частичное растворение биопокрытия с дальнейшим выделением\образованием соединений со связью N-O, которые являются важнейшими соединениями для жизнедеятельности человека. Для исследования фазового перехода и кристалличности нанопленок использовали метод рентгеновской дифракции (XRD). При отрицательном смещении в этих пленках доминирует фаза рутила (68%), объемная доля которого перманентно растет с ростом содержания азота в составе реактивного газа, объемная доля анатаза уменьшается до 10%. Морфология поверхности исследована с помощью сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что пленки, осажденные при ненулевых напряжениях смещения, обладают более мелкозернистой структурой, чем при отсутствии смещения. Химическая стабильность и элементный состав оценивали с помощью рентгенофлуоресцентной спектрометрии (XFS) и атомно-эмиссионной спектрометрии (AES). Представлены данные измерений контактного угла и поверхностной энергии. Результаты исследования показали влияние напряжения смещения на фазовый состав, морфологию поверхности и химические свойства нанопленок N-TiO2. Анализ экспериментальных данных указал, что рассматриваемые пленки N-TiO2 могут играть роль депо оксида азота непосредственно в области патологии, если они служат покрытием имплантата Текстовый файл |
| Published: |
2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206303.6087 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=662118 |