随着现代医学的迅猛发展,许多以往被称为绝症的疾病被攻克,如肺结核、天花、霍乱等,许多慢性病也能得到有效控制,如糖尿病、高血压,人类的预期寿命得到了前所未有的提高。但随之人口结构老龄化也带来了硬组织损伤等一系列疾病风险的提高,人们对医用器械和植入物的需求得到了极大的增长。其中,钛基植入体由于比重小、耐腐蚀、骨传导性和生物相容性优异等特点而被广泛用于医用器械和内植入材料。然而,实际的临床应用中,总会不时地发生感染的案例,其主要原因之一为致病菌在医疗器械和植入物表面的黏附。尽管植入手术中有着尽可能严格的杀菌要求,但异物如钛植入体的存在会大幅度降低感染所需细菌数量,而医护人员和环境空气以及人体自身携带的细菌提供了感染源,创口周围的血液组织提供了丰富的营养物质,从而使得术后感染时有发生。目前主要的治疗方案是将植入物取出进行翻修清创,而这将大大增加患者的痛苦以及治疗成本。现在非常有前景的一个手段是对这些医用器械表面进行修饰,赋予其自抗菌性能,掐断感染源头。基于以上问题,本论文利用化学气相沉积法（CVD）的方法在钛合金表面构建基于磷基光催化剂的抗菌涂层,为医用钛合金提供优异的智能自抗菌性能的同时,还保证了其生物相容性。本论文详细地讨论了一种单质磷（P）涂层的晶型结构和光学性能,以及其与氧化石墨烯（GO）复合后对光催化和光热性能的提高。同时还探索了该复合涂层对不同光谱的智能响应抗菌性能,以及其抗菌机理、光催化机理和材料的生物相容性。总之,探索了一种新型磷基涂层从自身的结构性能到其抗菌应用的一系列过程。研究的基本内容具体包括以下工作:1.利用CVD法在钛合金表面构建一层全光谱吸收的P基光催化涂层。首先通过水热法和研磨得到纯净且均匀细微的商业红磷粉末（无定形红磷）,然后利用CVD法使该红磷粉末在蒸发-结晶过程中转变晶型并沉积到钛合金表面。结果表明该涂层是不规则棱锥组成的阵列,同时光学性质呈全光谱吸收,近红外区域吸收最强烈。并且通过对其晶型进行详细分析,得出了该涂层由黑磷和另一种潜在的新型磷构成,并具有良好的光催化性能,能在近红外光照射下产生超氧阴离子和单线态氧。2.利用热解法在钛合金表面构建P/GO复合涂层。为提高单质P涂层的光催化性能,利用热解法在其表面引入了一层氧化石墨烯,对其结构性能进行了研究,同时还探讨了其光电性能提高的机理。表征结果显示该复合涂层形貌结构相较于P涂层没有发生大的改变,其光电化学性能大幅提升,产生的光生电子寿命变长,光催化活性也得到了增强。3.P/GO复合涂层对不同光的智能性响应抗菌研究。为了探索复合涂层的抗菌性能,进行了详细的光响应抗菌研究。结果显示此无金属涂层在20分钟的模拟太阳光照射下,对于菌密度约为10~7 CFU/m L的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,抗菌率能达到99.9%。同时进一步的抗菌实验表明其在可见光以及近红外光照射下都能表现出良好的抗菌作用。此外,在LED灯作用下,该复合涂层可以有效地去除生物膜。结合良好的亲水性和生物相容性,该涂层在生物医用领域将表现出良好的应用前景。