壳聚糖/竹纤维三元生物纳米复合材料：环境修复与生物医学应用的双功能平台

《International Journal of Cardiology Congenital Heart Disease》：Biogenic/chitosan/bamboo fiber ternary bio-nanocomposite: Dual-functional platform for environmental and biomedical applications

本综述重点介绍了一种新型可生物降解的三元生物纳米复合材料Ce-HAP/CS/BF，该材料源自蜗牛壳、壳聚糖(CS)和竹纤维(BF)等可再生生物源。文章系统阐述了其作为绿色光催化剂在降解甲基蓝(MB)染料方面的优异性能（羟基自由基(?OH)为主要活性物种），以及其显著的抗菌活性（针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）和优异的生物相容性（MG63成骨细胞样细胞存活率>90%）。该材料为水污染治理和骨组织工程提供了一个可持续的多功能解决方案。

　　

¹Highlight部分起始¹

²化学品²

硝酸铈五水合物(Ce(NO₃)₃·5H₂O)、盐酸(HCl)、硫酸(H₂SO₄)、浓硝酸(HNO₃)、甲基蓝(MB)、不同的清除剂如乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、1,4-苯醌(BQ)和异丙醇(IPA)、硝酸银(AgNO₃)、磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)、氢氧化钠(NaOH)、壳聚糖(CS)（脱乙酰度80–95%）、以及乙酸均购自Sigma Aldrich。实验使用了普遍可得的死蜗牛壳。

³FT-IR分析³

采用FTIR（傅里叶变换红外）光谱来研究所合成纳米复合材料的化学键和结构演变。图2(a-d)展示了HAP（羟基磷灰石）、Ce-HAP（铈取代羟基磷灰石）、Ce-HAP/CS和Ce-HAP/CS/BF纳米复合材料的FTIR光谱。在图2(a)纯HAP的光谱中，观察到了磷酸根(PO₄^3?)基团的特征振动模式。位于1023、961、603、563和453 cm^?1的显著峰分别对应于PO₄^3?基团的不对称和对称伸缩振动以及弯曲振动。

⁴结论⁴

本研究成功演示了利用蜗牛壳和竹纤维(BF)通过简单的沉淀法合成羟基磷灰石(HAP)，并开发了一种新型的Ce-HAP/CS/BF纳米复合材料。所得材料呈现出规则的球形介孔形态，增强了机械强度，并具有显著的抗菌活性，其颗粒尺寸范围在200至260纳米之间。结构和功能表征——包括XRD（X射线衍射）、FTIR、FE-SEM（场发射扫描电子显微镜）、TEM（透射电子显微镜）和抗菌测定——证实了所有组分（Ce-HAP、CS和BF）的有效整合。