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镁合金腐蚀研究进展(73)—葡萄糖、维生素C和柠檬酸存在下纯镁的生物降解机制

已有 1280 次阅读 2023-5-3 18:10 |个人分类:科研进展|系统分类:科研笔记

    人体的生理环境是一个极其复杂的生命系统,不仅包含无机离子,还包含多种有机小分子。理解纯镁与这些小分子的化学交互作用具有重要的科学意义。


    文章研究了3种6碳小有机分子(葡萄糖(Glu)、维生素C(Vc)和柠檬酸(CA))的官能团对纯镁降解机制的影响。采用电化学极化和阻抗谱、析氢速率和pH值变化表征了纯镁在0.9wt.% NaCl和磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的降解行为。利用扫描电子显微镜、能谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和X射线光电子光谱研究了降解产物的成分、结构和形貌。


    结果表明,葡萄糖增强了纯镁在0.9% NaCl溶液中的生物降解速率,而维生素C和柠檬酸则减缓了其降解速率。在PBS溶液中,葡萄糖和维生素C都降低了纯镁的降解速率;而柠檬酸加速了其初始降解速率,并延缓了其长期生物降解。此外,拉曼光谱证实在纯镁上形成了葡萄糖酸镁、L-苏氨酸镁、草酸镁和柠檬酸镁,并且发现Mg3(PO4)2优先形成,而不是葡萄糖酸镁、L-苏氨酸镁、草酸镁和柠檬酸镁。基于葡萄糖、维生素C和柠檬酸的影响,提出了纯镁生物降解机制。


关键词:纯镁,柠檬酸,腐蚀,生物降解,葡萄糖,维生素C

      论文“Biodegradation mechanisms of pure Mg in presence of glucose, vitamin C, and citric acid 发表在Smart Materials in Manufacturing(1, 2023, 100014)。第一作者为山东科技大学研究生蔡磊,通讯作者为曾荣昌教授。




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1 郑永军

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