[发明专利]氧化石墨烯-壳聚糖复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料的制备方法，包括(1)配制壳聚糖溶液；(2)配制氧化石墨烯溶液；边搅拌边向氧化石墨烯溶液加入1‑乙基‑(3‑二甲氨基丙基)碳化二亚胺EDC溶液，滴加完成后搅拌反应，再将氮‑羟基琥珀酸亚胺NHS溶液滴加入氧化石墨烯溶液中，搅拌反应，得到活化羧基的氧化石墨烯溶液；(3)将活化羧基的氧化石墨烯溶液滴加入壳聚糖溶液中，搅拌反应，冷却至室温后将其倒入模具中，冷冻干燥，得到交联的氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料。本发明提供了一种新型的发生界面键合作用的氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料，该复合材料的力学性能相较没有发生交联的复合材料有很大提升，实现其在骨诱导技术方面的投入使用。

主权项

1.一种氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、取壳聚糖固体粉末放置在烘箱中烘干，过筛去除杂质，然后加入体积分数为2％的醋酸溶液，配制成质量分数为1～3％的壳聚糖溶液；步骤二、称取干燥的氧化石墨烯固体溶于超纯水中，并加入占氧化石墨烯重量的1/10～1/5的分散剂，超声1～3小时，得到均匀分散的质量分数为1～3％的氧化石墨烯溶液；将质量分数为1～3％的氧化石墨烯溶液加入超临界反应装置中，并加入浓度为0.01～0.05mmol/L的1‑乙基‑(3‑二甲氨基丙基)碳化二亚胺溶液，在体系密封后通入二氧化碳至12～40MPa、温度30～50℃的条件下搅拌反应5‑10min，然后卸去二氧化碳压力，温度为40～50℃，搅拌2～5min，然后将浓度为0.02～0.08mmol/L的氮‑羟基琥珀酰亚胺溶液滴加入，并再次注入二氧化碳至压力为40～60MPa，搅拌1～3小时，卸压，得到活化羧基的氧化石墨烯溶液；所述氧化石墨烯溶液与1‑乙基‑(3‑二甲氨基丙基)碳化二亚胺溶液的体积比为1:0.5～1.5；氧化石墨烯溶液与氮‑羟基琥珀酰亚胺溶液的体积比1:0.1～1；步骤三、将活化羧基的氧化石墨烯溶液加入超临界反应装置中，并加入步骤一的壳聚糖溶液，在体系密封后通入二氧化碳至10～30MPa、温度40～80℃的条件下搅拌反应10～30min，然后卸去二氧化碳压力，温度为30～40℃，搅拌5～10min，然后再次注入二氧化碳至压力为50～80MPa、温度40～80℃的条件下搅拌10～20min，卸压，冷却至室温后将其倒入模具中，冷冻干燥，即得到交联的氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料；所述活化羧基的氧化石墨烯溶液与加入的步骤一壳聚糖溶液的体积比为1～3：1～3；所述步骤二中，分散剂为1‑乙基‑3‑甲基氯化咪唑、1‑己基‑3‑甲基咪唑硝酸盐、1‑乙基‑3‑甲基咪唑乙酸盐、1,3‑二甲基咪唑硝酸盐、1‑乙基‑3‑甲基咪唑乳酸中的一种；超声的功率调节范围在800～1200W，超声频率在25～35KHz；所述冷冻干燥包括以下步骤：步骤Ⅰ、预冷冻：冷冻温度‑40～‑60℃，冷冻时间3～6小时；步骤Ⅱ、将预冷冻后的材料升温至20℃，保持1～3小时，然后加入真空冷冻干燥机中，设置冷阱温度为‑60～‑95℃，真空度为20～50pa，冷冻干燥时间5‑10h，得到交联的氧化石墨烯‑壳聚糖复合材料。