CN105859154A - 一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，涉及抗生物污染材料。将预处理后的基底进行表面羟基化，再放入硅烷偶联剂溶液中静置，实现基底表面硅烷偶联剂自组装，清洗，氮气吹干后烘干，以除去未与基底表面结合牢固的硅烷偶联剂，同时使物理吸附的硅烷偶联剂在基底表面转化为化学吸附；将得到的基底放入H2O2与CH3COOH的溶液中水浴，使巯基氧化为磺酸基，再取出基底清洗，氮气吹干后烘干，即得磺酸基修饰的抗生物污染涂层。方法简便，反应条件温和，制备的磺酸基修饰的基底具有良好的抗蛋白吸附和抗菌功能，可广泛应用于建筑、日用、医疗以及食品加工等领域。

Description

一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法
技术领域
本发明涉及抗生物污染材料，尤其是涉及一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法。
背景技术
微生物倾向于粘附在材料表面，在自己的胞外分泌物种分裂和繁殖，而蛋白质则容易通过物理吸附覆盖在材料表面。生物粘附已经成了一个严重的问题，特别是医疗、食品和工业等领域，会引起疾病、能源损失以及设备损坏等。因而设计具有抗生物污染功能的表面是减少生物粘附的有效途径。
目前的抗生物污染涂层主要包括杀菌涂层和抗粘附涂层。杀菌涂层通过释放抗生素、季铵盐、银等杀菌物质进入周围的水环境中，从而杀死细菌。中国专利CN104830135A提供了一种抗菌涂层,主要由聚吖内酯、多巴胺、抗细菌粘附剂和杀菌剂制备得到；中国专利CN103524652A公开了一种含季铵盐基团的卤胺类聚合物抗菌剂及其制备方法和应用；中国专利CN104472530A公开了一种固体粉末状有机硅季铵盐抗菌剂；中国专利CN103436874A公开了一种镁合金表面亚微米抗菌银颗粒制备方法；中国专利CN1759682提供一种纳米复合抗菌剂及其制备方法,主要包括纳米氧化锌和纳米银。但是，该类涂层会造成有毒物质释放到水环境中，从而破坏环境，而且杀菌剂释放后，留下孔道，使表面粗糙，细菌更易粘附。除此之外，表面粘附的死菌会占据表面活性位点，使杀菌效率下降。而抗粘附涂层在同样的情况下，表面粘附的生物量很少，而且可以通过简单的水流冲洗或超声等物理方法，就可以使表面粘附的微生物或者蛋白质脱离。中国专利CN101735096A公开了一种新的甜菜碱酯衍生物、有机硅材料及其制备方法和用途；中国专利CN102417778A公开了一种抗菌抗蛋白吸附软涂层的制备方法；中国专利CN103214636A公开了一种含双键的两性离子化合物与偶联剂KH-570共聚物，以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)及两性离子单体聚合，以此来减少蛋白质与细菌在材料表面的吸附。但是，目前的抗粘附涂层大多制备过程繁琐，使用条件有限，在不同环境下的抗生物污染效果不是很理想。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供采用化学键合的方法在玻璃和不锈钢表面构建抗生物污染层，制备简单、使用安全、应用广泛、持久抗污的一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法。
本发明包括如下步骤：
1)将预处理后的基底进行表面羟基化；
2)将表面羟基化后的基底放入硅烷偶联剂溶液中静置，实现基底表面硅烷偶联剂自组装；
3)将步骤2)中实现基底表面硅烷偶联剂自组装的基底清洗，氮气吹干后烘干，以除去未与基底表面结合牢固的硅烷偶联剂，同时使物理吸附的硅烷偶联剂在基底表面转化为化学吸附；
4)将步骤3)得到的基底放入H2O2与CH3COOH的溶液中水浴，使巯基氧化为磺酸基，再取出基底清洗，氮气吹干后烘干，即得磺酸基修饰的抗生物污染涂层。
在步骤1)中，所述预处理的方法可依次用洗洁精、质量百分浓度为0.5％～1.0％的NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗，然后氮气或氩气吹干；所述清洗的时间可为10～20min；所述基底可采用ITO基底或不锈钢基底等；所述表面羟基化的方法可将预处理后的基底放入等离子体清洗机中处理，或将预处理后的基底放入硫酸与H2O2的混合液中反应；所述放入等离子体清洗机中处理的时间可为10～30min；所述硫酸与H2O2的混合液中按体积比硫酸∶H2O2为(3～6)∶1；所述H2O2可采用质量百分浓度为30％的H2O2；所述反应的时间可为30～60min。
在步骤2)中，所述硅烷偶联剂溶液可采用20～60mM硅烷偶联剂溶液，所述硅烷偶联剂可选自γ-巯丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三乙氧基硅烷；所述硅烷偶联剂溶液的溶剂可选自甲醇、乙醇、异丙醇等中的一种；所述静置的时间可为6～24h。
在步骤3)中，所述清洗可依次用溶剂、超纯水清洗；所述溶剂可选自乙醇、甲醇、异丙醇等中的一种；所述烘干的温度可为60～80℃，烘干的时间可为30～60min。
在步骤4)中，所述H2O2与CH3COOH的溶液中H2O2与CH3COOH的体积比可为1∶(3～6)；所述H2O2可采用质量百分浓度为30％的H2O2；所述水浴的温度可为50～80℃，水浴的时间可为2～5h；所述清洗可采用超纯水清洗；所述烘干的温度可为70～80℃，烘干的时间可为1～2h。
本发明先对基底表面进行清洗，然后对基底表面进行羟基化处理，通过与硅烷偶联剂(γ-巯丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三乙氧基硅烷)的自组装反应在基底表面形成巯基，再通过双氧水使表面的巯基氧化为磺酸基，从而制备出表面含有磺酸基的抗生物污染涂层。本发明所提供的方法简便，反应条件温和，制备的磺酸基修饰的基底具有良好的抗蛋白吸附和抗菌功能，可广泛应用于建筑、日用、医疗以及食品加工等领域。
本发明将采用化学键合的方法在玻璃和不锈钢表面构建抗生物污染层，该方法具有制备简单、反应条件温和、使用安全、应用广泛、持久抗污等特点。所制备的玻璃或不锈钢表面具有优异的抗细菌粘附和抗蛋白粘附性能。
附图说明
图1为空白ITO、MPTMS修饰的ITO及磺酸基修饰后的ITO表面C1s、S2p窄谱。
图2为空白ITO、MPTMS修饰的ITO和磺酸基修饰的ITO表面在大肠杆菌菌悬液中共孵育6h后，表面粘附细菌的菌落。
图3为空白ITO、MPTMS修饰的ITO和磺酸基修饰的ITO表面在大肠杆菌菌悬液中共孵育6h后，表面粘附细菌的活菌计数。
图4为空白ITO在大肠杆菌菌悬液中共孵育6h后，表面粘附细菌的激光共聚焦图像。
图5为磺酸基修饰的ITO表面在大肠杆菌菌悬液中共孵育6h后，表面粘附细菌的激光共聚焦图像。
图6为在换热条件下，空白不锈钢与浓缩乳清蛋白(WPC)溶液共孵育1h后，表面粘附WPC图像。
图7为在换热条件下，磺酸基修饰的不锈钢表面与浓缩乳清蛋白(WPC)溶液共孵育1h后，表面粘附WPC图像。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明进行更为全面的描述。
实施例1
将ITO玻璃依次用洗洁精、0.5％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗10min，除去表面的油渍及杂质，氮气吹干，得到预处理后的ITO，记为bare ITO，XPS测其表面元素，C1s、S2p窄谱如图1a,b所示。将理过的ITO放入等离子体清洗机中，处理10min，实现ITO表面的羟基化。然后将表面羟基化后的ITO放入40mMγ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)的乙醇溶液中，静置6h，实现ITO表面MPTMS自组装。取出玻璃片，依次用乙醇、超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将ITO放置到真空干燥箱中80℃下烘干30min，以除去未反应的MPTMS，同时使物理吸附的MPTMS在ITO表面转化为化学吸附，将所得玻璃标记为ITO-MPTMS，XPS测其表面元素，C1s、S2p窄谱如图1c,d所示。随后把玻璃片放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶5(体积比)，50℃，水浴2h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出玻璃片，超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将玻璃片放入烘箱中，70℃，干燥1h，所得玻璃记为ITO-SAF，XPS测其表面元素，C1s、S2p窄谱如图1e,f所示。
图2为空白ITO、硅烷化的ITO和磺酸基修饰的ITO表面在大肠杆菌菌悬液中共孵育6h后表面粘附细菌的菌落；图3为空白ITO、硅烷化的ITO和磺酸基修饰的ITO表面在大肠杆菌菌悬液中共孵育6h后表面粘附细菌的活菌计数；图4、图5为空白ITO、磺酸基修饰的ITO表面粘附细菌的激光共聚焦图像。从图中可以看出，与空白ITO和硅烷化的ITO表面相比，经磺酸基修饰的ITO表面对大肠杆菌的粘附具有明显的抑制作用，最重要的是，磺酸基修饰的ITO表面主要通过减少活菌粘附达到抗菌目的，而非杀死细菌。
实施例2
将不锈钢依次用洗洁精、0.5％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗15min，除去表面的油渍及杂质，氮气吹干。将预处理过的不锈钢放入等离子体清洗机中，处理30min，实现不锈钢表面的羟基化。然后将不锈钢放入20mM γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)的甲醇溶液中，静置12h，实现不锈钢表面MPTMS自组装。取出玻璃片，依次用甲醇、超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将不锈钢放置到真空干燥箱中70℃下烘干40min，以除去未反应的MPTMS，同时使物理吸附的MPTMS在不锈钢表面转化为化学吸附。随后把不锈钢放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶6(体积比)，70℃，水浴3h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出不锈钢，超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将不锈钢放入烘箱中，70℃，干燥1.5h。
图6为在换热条件下，空白不锈钢与浓缩乳清蛋白(WPC)溶液共孵育1h后，表面粘附的WPC图像；图7为在换热条件下，磺酸基修饰的不锈钢表面与浓缩乳清蛋白(WPC)共孵育1h后，表面粘附的WPC图像。从图中可以看出，在换热条件下，与空白不锈钢表面相比，经磺酸基修饰的不锈钢表面能明显抑制WPC的粘附。
实施例3
将ITO玻璃依次用洗洁精、0.5％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗15min，除去表面的油渍及杂质，氮气吹干。将预处理过的ITO放入等离子体清洗机中，处理20min，实现ITO表面的羟基化。然后将ITO放入20mM γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)的甲醇溶液中，静置12h，实现ITO表面MPTMS自组装。取出玻璃片，依次用甲醇、超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将ITO放置到真空干燥箱中70℃下烘干40min，以除去未反应的MPTMS，同时使物理吸附的MPTMS在ITO表面转化为化学吸附。随后把玻璃片放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶6(体积比)，70℃，水浴3h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出玻璃片，超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将玻璃片放入烘箱中，70℃，干燥1.5h。
实施例4
将ITO玻璃依次用洗洁精、1.0％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗15min，除去表面的油渍及杂质，氩气吹干。将预处理过的ITO放入浓硫酸与30％H2O2的混合液中，3:1，(体积比)，静止反应30min，实现ITO表面的羟基化。然后将ITO放入50mMγ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)的甲醇溶液中，静置18h，实现ITO表面MPTMS自组装。取出玻璃片，依次用甲醇、超纯水彻底清洗，氩气吹干。然后将ITO放置到真空干燥箱中70℃下烘干50min，以除去未反应的MPTMS，同时使物理吸附的MPTMS在ITO表面转化为化学吸附。随后把玻璃片放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶4(体积比)，60℃，水浴4h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出玻璃片，超纯水彻底清洗，氩气吹干。然后将玻璃片放入烘箱中，80℃，干燥1.5h。
实施例5
将ITO玻璃依次用洗洁精、1.0％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗20min，除去表面的油渍及杂质，氩气吹干。将预处理过的ITO放入等离子体清洗机中，处理30min，实现ITO表面的羟基化。然后将ITO放入60mM 3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)的异丙醇溶液中，静置24h，实现ITO表面MPTES自组装。取出玻璃片，依次用异丙醇、超纯水彻底清洗，氩气吹干。然后将ITO放置到真空干燥箱中60℃下烘干60min，以除去未反应的MPTES，同时使物理吸附的MPTES在ITO表面转化为化学吸附。随后把玻璃片放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶3(体积比)，50℃，水浴2h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出玻璃片，超纯水彻底清洗，氩气吹干。然后将玻璃片放入烘箱中，80℃，干燥2h。
实施例6
将ITO玻璃依次用洗洁精、1.0％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗10min，除去表面的油渍及杂质，氮气吹干。将预处理过的ITO放入浓硫酸与30％H2O2的混合液中，5:1，(体积比)，静止反应30min，实现ITO表面的羟基化。然后将ITO放入60mM 3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)的异丙醇溶液中，静置12h，实现ITO表面MPTES自组装。取出玻璃片，依次用异丙醇、超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将ITO放置到真空干燥箱中80℃下烘干30min，以除去未反应的MPTES，同时使物理吸附的MPTES在ITO表面转化为化学吸附。随后把玻璃片放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶3(体积比)，50℃，水浴3h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出玻璃片，超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将玻璃片放入烘箱中，70℃，干燥1h。
实施例7
将不锈钢依次用洗洁精、0.5％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗10min，除去表面的油渍及杂质，氮气吹干。将预处理过的不锈钢放入等离子体清洗机中，处理10min，实现不锈钢表面的羟基化。然后将不锈钢放入20mM γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)的甲醇溶液中，静置6h，实现不锈钢表面MPTMS自组装。取出不锈钢，依次用甲醇、超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将不锈钢放置到真空干燥箱中60℃下烘干60min，以除去未反应的MPTMS，同时使物理吸附的MPTMS在不锈钢表面转化为化学吸附。随后把不锈钢放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶5(体积比)，50℃，水浴2h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出不锈钢，超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将不锈钢放入烘箱中，70℃，干燥1h。
实施例8
将不锈钢依次用洗洁精、0.5％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗15min，除去表面的油渍及杂质，氮气吹干。将预处理过的不锈钢放入将预处理过的ITO放入浓硫酸与30％H2O2的混合液中，3∶1，(体积比)，静止反应60min，实现ITO表面的羟基化。然后将不锈钢放入40mM 3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)的乙醇溶液中，静置12h，实现不锈钢表面MPTES自组装。取出不锈钢，依次用乙醇、超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将不锈钢放置到真空干燥箱中70℃下烘干50min，以除去未反应的MPTES，同时使物理吸附的MPTES在不锈钢表面转化为化学吸附。随后把不锈钢放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶6(体积比)，70℃，水浴3h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出不锈钢，超纯水彻底清洗，氮气吹干。然后将不锈钢放入烘箱中，70℃，干燥1.5h。
实施例9
将不锈钢依次用洗洁精、1.0％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗15min，除去表面的油渍及杂质，氩气吹干。将预处理过的不锈钢放入浓硫酸与30％H2O2的混合液中，6∶1，(体积比)，静止反应60min，实现不锈钢表面的羟基化。然后将不锈钢放入50mM 3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)的乙醇溶液中，静置18h，实现不锈钢表面MPTES自组装。取出不锈钢，依次用乙醇、超纯水彻底清洗，氩气吹干。然后将不锈钢放置到真空干燥箱中70℃下烘干40min，以除去未反应的MPTES，同时使物理吸附的MPTES在不锈钢表面转化为化学吸附。随后把不锈钢放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶4(体积比)，60℃，水浴4h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出不锈钢，超纯水彻底清洗，氩气吹干。然后将不锈钢放入烘箱中，80℃，干燥1.5h。
实施例10
将不锈钢依次用洗洁精、1.0％NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗20min，除去表面的油渍及杂质，氩气吹干。将预处理过的不锈钢放入等离子体清洗机中，处理30min，实现不锈钢表面的羟基化。然后将不锈钢放入60mM 3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)的异丙醇溶液中，静置24h，实现不锈钢表面MPTES自组装。取出不锈钢，依次用异丙醇、超纯水彻底清洗，氩气吹干。然后将不锈钢放置到真空干燥箱中80℃下烘干30min，以除去未反应的MPTES，同时使物理吸附的MPTES在不锈钢表面转化为化学吸附。随后把不锈钢放入到30％H2O2与CH3COOH的溶液中，1∶3(体积比)，50℃，水浴4h，使巯基氧化为磺酸基。之后取出不锈钢，超纯水彻底清洗，氩气吹干。然后将不锈钢放入烘箱中，80℃，干燥2h。

Claims (10)

1.一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将预处理后的基底进行表面羟基化；
2)将表面羟基化后的基底放入硅烷偶联剂溶液中静置，实现基底表面硅烷偶联剂自组装；
3)将步骤2)中实现基底表面硅烷偶联剂自组装的基底清洗，氮气吹干后烘干，以除去未与基底表面结合牢固的硅烷偶联剂，同时使物理吸附的硅烷偶联剂在基底表面转化为化学吸附；
4)将步骤3)得到的基底放入H2O2与CH3COOH的溶液中水浴，使巯基氧化为磺酸基，再取出基底清洗，氮气吹干后烘干，即得磺酸基修饰的抗生物污染涂层。
2.如权利要求1所述一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述预处理的方法是依次用洗洁精、质量百分浓度为0.5％～1.0％的NaOH水溶液、丙酮、乙醇、超纯水超声清洗，然后氮气或氩气吹干；所述清洗的时间可为10～20min。
3.如权利要求1所述一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述基底采用ITO基底或不锈钢基底。
4.如权利要求1所述一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述表面羟基化的方法是将预处理后的基底放入等离子体清洗机中处理，或将预处理后的基底放入硫酸与H2O2的混合液中反应。
5.如权利要求4所述一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于所述放入等离子体清洗机中处理的时间为10～30min；所述硫酸与H2O2的混合液中按体积比硫酸∶H2O2为(3～6)∶1；所述H2O2可采用质量百分浓度为30％的H2O2；所述反应的时间可为30～60min。
6.如权利要求1所述一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述硅烷偶联剂溶液采用20～60mM硅烷偶联剂溶液，所述硅烷偶联剂可选自γ-巯丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三乙氧基硅烷；所述硅烷偶联剂溶液的溶剂可选自甲醇、乙醇、异丙醇中的一种；所述静置的时间可为6～24h。
7.如权利要求1所述一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述清洗是依次用溶剂、超纯水清洗；所述溶剂可选自乙醇、甲醇、异丙醇中的一种。
8.如权利要求1所述一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述烘干的温度为60～80℃，烘干的时间为30～60min。
9.如权利要求1所述一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述H2O2与CH3COOH的溶液中H2O2与CH3COOH的体积比为1∶(3～6)；所述H2O2可采用质量百分浓度为30％的H2O2。
10.如权利要求1所述一种磺酸基修饰的抗生物污染涂层的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述水浴的温度为50～80℃，水浴的时间为2～5h；所述清洗可采用超纯水清洗；所述烘干的温度可为70～80℃，烘干的时间可为1～2h。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108133883A (zh) * 2017-12-21 2018-06-08 苏州赛源微电子有限公司 一种高可靠性集成电路板的制备方法
CN108904895A (zh) * 2018-06-20 2018-11-30 江南大学 一种抗细菌粘附纳米涂层的制备方法
CN113737247A (zh) * 2021-09-28 2021-12-03 湖南大学 一种滑动表面、制备方法及其应用
CN113818016A (zh) * 2020-06-19 2021-12-21 上海微创医疗器械（集团）有限公司 制备抗凝血涂层的方法及医用植入物
CN114200659A (zh) * 2021-09-26 2022-03-18 吉林大学 一种仿生结构亲水抗菌载玻片及其制备方法
CN115487361A (zh) * 2022-09-16 2022-12-20 四川大学 一种亲水抗菌抗炎水凝胶薄膜及其制备方法与应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120107614A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Yigal Dov Blum Method of coating a substrate surface, and coated substrates prepared thereby
CN104310795A (zh) * 2014-09-29 2015-01-28 北京师范大学 一种基材表面抗菌涂层的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120107614A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Yigal Dov Blum Method of coating a substrate surface, and coated substrates prepared thereby
CN104310795A (zh) * 2014-09-29 2015-01-28 北京师范大学 一种基材表面抗菌涂层的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄丹等: "自组装成膜法制TiO2薄膜", 《化学学报》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108133883A (zh) * 2017-12-21 2018-06-08 苏州赛源微电子有限公司 一种高可靠性集成电路板的制备方法
CN108904895A (zh) * 2018-06-20 2018-11-30 江南大学 一种抗细菌粘附纳米涂层的制备方法
CN113818016A (zh) * 2020-06-19 2021-12-21 上海微创医疗器械（集团）有限公司 制备抗凝血涂层的方法及医用植入物
CN114200659A (zh) * 2021-09-26 2022-03-18 吉林大学 一种仿生结构亲水抗菌载玻片及其制备方法
CN113737247A (zh) * 2021-09-28 2021-12-03 湖南大学 一种滑动表面、制备方法及其应用
CN115487361A (zh) * 2022-09-16 2022-12-20 四川大学 一种亲水抗菌抗炎水凝胶薄膜及其制备方法与应用

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