“…无 机 材 料 学 报 第 34 卷 硼酸盐材料具有化学稳定性易调节、熔制温度 较低、水溶性和生物相容性良好等特点, 已引起医 学和材料科学研究人员的广泛关注 [1][2] 。具有控制释 放特性的硼酸盐生物玻璃, 在骨和软组织工程领域 有较高的应用价值 [3] ; 硼酸锌和硼砂具有防治白蚁的 功能 [4] 。硼酸盐材料在缓释、杀虫等方面的应用, 为 其在工业水处理领域的应用提供了新的研究思路。 B 2 O 3 与 SiO 2 、Na 2 O 等物质共熔形成硼酸盐玻 璃, 在水溶液中可缓慢溶出硼活性物质, 其缓释速 率可调, 可制成性能优异的缓释型固体材料 [5][6] 。一 般 B 2 O 3 -SiO 2 -Na 2 O 体系的硼酸盐缓释材料具有缓 释、抑菌、缓蚀等特点, 在循环冷却水处理领域有 着较大的潜在应用价值 [7][8][9] 。该体系的有效成分是 B 2 O 3 , 在制备过程中, B 2 O 3 易挥发, 会造成原料损 失、炉窑遭侵蚀、炉窑寿命缩短等问题, 使生产成 本升高 [10] 。 目前关于 B 2 O 3 挥发的机理和影响因素虽然已 有探讨, 但这些探讨的体系中, B 2 O 3 的质量百分比 都未超过 20% [10][11][12] , 更高含量的材料体系中 B 2 O 3 挥发机理则尚未见报道。而其缓释特性和机理对缓 释材料的设计和使用有着重要意义 [13] 。目前的研究 多采用数学模型来拟合缓释材料的释放曲线, 以研 究其缓释机理。虽然相关数学模型已有多种, 但均 需根据不同缓释材料选取合适的模型 [14][15] [18] 。 表 2 Korsmeyer-Peppas 模型中圆柱形聚合物 缓释系统中扩散指数 n 值 [18] Table 2 Values of diffusional exponent, n, for polymer matrices with cylinder in Korsmeyer-Peppas model [18] Release exponent, n Cylinder Release mechanism 的振动峰 [27][28][29][30] , 表明 BCRM 的网络结构比较松散, 易溶于水, 具有潜在的缓释性能 [23] 。缓释后, 硼酸 盐网络结构的特征峰消失, 硅酸盐网络结构的特征 峰数量增多, 表明 BCRM 中的硼活性物质均已释放 出来, BCRM 缓释出硼的性能良好。 Fig. 2 (a [32][33] 。40 ℃的条件下, 0.45 < n < 0.89(n 为 0.77), 为 non-Fickian 扩散, BCRM 的缓释 可能是玻璃网络结构扩散和溶胀的结果 [34][35]…”