1.一种具协同抗菌作用涂层的人工牙根及制备方法,其特征在于,所述的具协同抗菌作用涂层的人工牙根由钛或钛合金的人工牙根基体及表面负载有AgNPs和g-C3N4的叠层状纳米结构TiO2涂层组成,简称为g-C3N4/Ag-TiO2涂层;所述的g-C3N4/Ag-TiO2涂层具有协同抗菌作用,其与钛或钛合金的人工牙根基体表面的原位生长结合,是由钛或钛合金的人工牙根基体在碱液环境中通过水热合成技术在基体表面生成具有纳米结构的钛酸钠后,利用离子交换技术将银离子与钠离子进行离子交换,使银离子在钛酸钠表面进行负载,随后利用紫外光还原法获得AgNPs,然后在管式炉中利用高温环境将负载AgNPs的钛酸钠转化为表面负载AgNPs的TiO2生物活性涂层,简称为AgNPs-TiO2涂层,最后通过化学气相沉积技术在其表面沉积g-C3N4获得g-C3N4/Ag-TiO2涂层;所述的具协同抗菌作用涂层的人工牙根的制备方法,包括如下步骤:(1)提供一种钛或钛合金的人工牙根;
(2)提供一种包含有氢氧化钠的水热合成用碱性反应溶液;
(3)提供一种包含有硝酸银的离子交换用反应溶液;
(4)将钛或钛合金的人工牙根表面打磨抛光,使用高级氧化技术对其表面进行预处理,随后放入步骤(2)的碱性反应溶液中,使用水热合成技术在人工牙根基体表面获得纳米结构的钛酸钠,得到表面负载钛酸钠的人工牙根;
(5)利用离子交换技术将步骤(4)得到的表面负载钛酸钠的人工牙根置于步骤(3)的离子交换用反应溶液中,使得银离子与钛酸钠表面的钠离子进行离子交换;然后通过紫外光还原法将钛酸钠表面负载的银离子还原成AgNPs,得到表面负载AgNPs的钛酸钠的人工牙根;
(6)在通入Ar气氛的管式炉中,对步骤(5)得到的表面负载AgNPs的钛酸钠的人工牙根进行高温退火处理,将其表面钛酸钠转化为TiO2,得到表面负载AgNPs的TiO2涂层的人工牙根;
(7)在通入Ar气氛的管式炉中,对步骤(6)得到表面负载AgNPs的TiO2涂层的人工牙根进行化学气相沉积处理,在其表面获得g-C3N4/Ag-TiO2涂层,得到g-C3N4/Ag-TiO2涂层的人工牙根;
(8)最后将步骤(7)得到的g-C3N4/Ag-TiO2涂层的人工牙根用酒精淋洗后,真空干燥,消毒后无菌保存,备用,得到具协同抗菌作用涂层的人工牙根。
2.根据权利要求1所述的一种具协同抗菌作用涂层的人工牙根及制备方法,其特征在于,所述的步骤(2)的水热合成用碱性反应溶液包含2-8 mol/L的NaOH;所述的步骤(3)的离子交换用的反应溶液包含有0.01-0.0005 mol/L的AgNO3。
3.根据权利要求1所述的一种具协同抗菌作用涂层的人工牙根及制备方法,其特征在于,所述的步骤(4)的高级氧化技术的参数为:使用的双氧水溶液浓度为3-30 wt.%,使用紫外灯的波长为254 nm,氧化处理时间为1-7 h。
4.根据权利要求1所述的一种具协同抗菌作用涂层的人工牙根及制备方法,其特征在于,所述的步骤(4)的水热合成技术的反应参数为:反应温度为90-190 ℃,反应时间为3-10 h。
5.根据权利要求1所述的一种具协同抗菌作用涂层的人工牙根及制备方法,其特征在于,所述的步骤(5)的离子交换的反应参数为:使用的硝酸银溶液浓度为0.01-0.0005 mol/L,反应时间为1-6 h。
6.根据权利要求1所述的一种具协同抗菌作用涂层的人工牙根及制备方法,其特征在于,所述的步骤(5)的紫外光还原法的反应参数为:使用紫外灯的波长为254 nm,照射时间为1-4 h。
7.根据权利要求1所述的一种具协同抗菌作用涂层的人工牙根及制备方法,其特征在于,所述的步骤(6)的高温退火工艺的参数为:CVD管式炉中通入Ar气氛,升温速率为3-10 ℃/ min,工作时间为90-150 min,工作温度为500-650 ℃。
8.根据权利要求1所述的一种具协同抗菌作用涂层的人工牙根及制备方法,其特征在于,所述的步骤(7)的化学气相沉积处理,包括如下步骤:陶瓷舟底部放置三聚氰胺,利用铁丝网将步骤(6)得到的表面负载AgNPs的TiO2涂层的人工牙根架于三聚氰胺上方,随后放置于CVD管式炉中,通入Ar气氛,升温速率为3-10 ℃/ min,工作时间为20-60 min,工作温度为500-650 ℃。