本发明的技术方案涉及假体无机材料或假体被覆无机材料，具体地说是复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料的制备方法。
背景技术：
在可降解生物医用金属材料领域，由于金属锌具有较金属镁更正的标准电极电位(-0.762VSHE vs.-2.372VSHE)以及更致密的氧化膜(致密度系数>1)，使得金属锌在腐蚀环境中较金属镁具有更好的耐蚀性。而且，锌也是人体必不可少的一种营养元素，人体的许多生理功能如正常生长、免疫功能、DNA聚合酶和转录因子的合成、伤口愈合及骨的新陈代谢均离不开锌的参与。另外，体外研究表明锌能有效诱导Ca和P沉积，促进成骨细胞的粘附、增殖、分化(刺激骨形成)、并且抑制骨吸收。因此，锌及锌合金有望替代镁及镁合金成为新一代的可降解生物医用金属材料。鉴于此，许多锌基合金如Zn-Mg、Zn-Ca、Zn-Sr、Zn-Mg-Ca、Zn-Mg-Sr、Zn-Ca-Sr以及超纯Zn的可降解生物医用的锌基植入物已被开发出来并对其相关性能进行了研究。
目前，可降解生物医用的锌基植入物存在的问题是：(1)与人体骨骼相比，锌基植入物存在具有更大的密度(约7.14g/cm3vs.1.8～2.1g/cm3)的问题，为降低锌基植入物的密度，将其制备成多孔锌支架材料也已成为研发方向，另外锌支架材料的多孔状结构也将有利于组织和骨骼的内生长并使锌基植入物具有更优异的阻尼性能。(2)金属锌不具备抗菌杀菌性能，当锌基植入物植入体内后，细菌感染是术后不可避免的最严重并发症之一。具有优异的抗菌性能的多孔锌支架材料更是成为进一步研发方向。
CN105088344B公开了一种在锌片上制备PbS敏华ZnO纳米棒阵列的方法，该方法以锌片为衬底，以正丁胺、硝酸镧、硝酸铅和硫化钠等为原料在锌片表面制备得到PbS敏华ZnO纳米棒阵列，该方法制备PbS敏化ZnO纳米棒过程中用到的正丁胺、硝酸镧和硫化钠为危险化学品，硝酸铅为易制爆危险化学品，且制备得到的ZnO表面均匀覆盖一层有毒的PbS量子点层，该PbS敏化的ZnO纳米棒材料主要用于太阳能电池、光催化等领域，不适合用作可降解生物医用锌基植入物。CN106732512A公开了金属网表面ZnO纳米棒的制备方法，该方法以金属网为衬底并首先在金属网表面制备出ZnO晶种层，然后通过将该金属网在Zn(NO3)2和HMTA溶液中处理合成ZnO纳米棒，该方法合成ZnO纳米棒过程中需要预先在金属网表面制备出ZnO晶种层，在后续处理过程中用到的Zn(NO3)2为易制爆危险化学品，HMTA为危险化学品，该方法在金属网表面制备ZnO纳米棒主要用于处理水体中有机污染物。CN102120605A公开了一种纳米ZnO的常温绿色合成新方法，该方法通过将锌片置于氯化钠溶液中，向溶液中通入由二氧化锰和双氧水反应制得的氧气静置后即在锌片表面得到纳米ZnO，该方法在锌片表面制备ZnO过程中，需要向氯化钠溶液中通入由二氧化锰和双氧水反应制得的氧气，而双氧水为易制爆危险化学品，且该方法制备得到的ZnO为片状、丝状或颗粒状而非规则纳米棒状。CN104258458B公开了可降解开孔多孔锌及锌合金生物材料及其制备方法，制备时，将氯化钠晶体颗粒进行烧结，得到开孔多孔氯化钠预制结构；将锌或锌合金熔液浇入放有氯化钠预制体的模腔，进行压力渗流铸造；除去含有氯化钠预制体的锌或锌合金块体外表皮，碱洗，滤除氯化钠，即得多孔锌及锌合金生物材料，该方法制备可降解开孔多孔锌及锌合金时需要预先将氯化钠颗粒在650～790℃高温烧结0.5～24h得到开孔多孔氯化钠预制体，渗流后需利用车床将含有氯化钠预制体的纯锌或锌合金块体外表皮除去，用于清除氯化钠的溶液含有1mol/L的氢氧化钠为强碱性溶液，不但工艺繁杂，能耗高，并且最后得到的开孔多孔锌及锌合金生物材料则不具备抗菌杀菌性能。
总之，上述现有技术中，制备ZnO纳米棒方法在衬底表面制备ZnO纳米棒过程中均需用到不同种类的硝酸盐，有些方法还需在衬底表面先制备出ZnO晶种层或种子层；在锌片表面制备ZnO过程中需要不断向氯化钠溶液中通入氧气，且得到的ZnO为非纳米棒状；所制备的可降解开孔多孔锌及锌合金生物材料则不具备抗菌杀菌性能。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料的制备方法，首先制备出具有与人体自然骨相近的表观密度范围为1.5±0.1～3.5±0.1g/cm3和开孔率范围为48.4±1.5％～78.2±1.2％的多孔锌支架材料，再在该多孔锌支架材料孔壁表面原位制备出ZnO纳米棒，进而得到复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料，克服了现有技术中，制备ZnO纳米棒方法在衬底表面制备ZnO纳米棒过程中均需用到不同种类的硝酸盐，有些方法还需在衬底表面先制备出ZnO晶种层或种子层；在锌片表面制备ZnO过程中需要不断向氯化钠溶液中通入氧气，且得到的ZnO为非纳米棒状；所制备的可降解开孔多孔锌及锌合金生物材料则不具备抗菌杀菌性能的缺陷。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料的制备方法，步骤如下：
第一步，制备多孔锌支架材料：
(1.1)称取280～800g商业铸态纯锌锭放入高纯石墨坩埚中，将石墨坩埚放入坩埚电阻炉中加热至450～520℃，待锌锭熔化后保温30～60min，称取颗粒粒径为100～600μm的氯化钠颗粒100～365g放入高度为150～200mm、直径为φ60mm的钢制模具中，将该钢制模具在未盖上盖情况下放入另一个电阻炉中，加热至300～360℃，保温30～60min，待上述两者的保温结束后，将该钢制模具从电阻炉中取出，立即将上述石墨坩埚中的锌熔体倒入上述装有氯化钠颗粒的钢制模具中并立即盖上该钢制模具上盖，随即向该钢制模具圆筒体内充入压缩空气，使该钢制模具内腔气体压力保持在2～4MPa，保压3～5min，保压期间进行渗流,保压结束后，停止向该钢制模具内通入压缩空气，渗流结束；
(1.2)等到上述钢制模具保压时间结束并冷却到室温后，将试样从钢制模具中取出并将其在水中进行超声波处理清洗，除去试样中的氯化钠颗粒，使用浓度为0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯化钠颗粒是否完全洗净，待试样中的氯化钠颗粒完全洗净除去后，将试样烘干，由此制得总孔隙率范围为51.2±1.3％～79.4±1.1％，开孔率范围为48.4±1.5％～78.2±1.2％，表观密度范围为1.5±0.1～3.5±0.1g/cm3的多孔锌支架材料，其尺寸是直径为φ60mm，高度为30～100mm；
第二步，制备复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料：
(2.1)将上述第一步制备得到的多孔锌支架材料用线切割机床将其切割成φ10×5mm的多孔锌圆片试样，将该试样分别使用丙酮、乙醇和去离子水清洗2～4遍后烘干备用；
(2.2)配置浓度为50～400g/L氯化钠水溶液200mL置于玻璃烧杯中并利用水浴锅加热至60～90℃，将上述步骤(2.1)中制备得到的φ10×5mm的多孔锌圆片试样立放于烧杯底部后保温1～12h；
(2.3)保温结束后，将多孔锌圆片试样从玻璃烧杯中取出，在去离子水中进行超声波处理清洗除去其中的氯离子，使用0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯离子是否完全洗净，待该多孔锌圆片试样中的氯离子完全洗净后，将其烘干，由此制得复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料，其中ZnO纳米棒直径为52±19～451±68nm，长度为206±34～1940±546nm。
上述复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料的制备方法，其中所涉及的原料、加热设备和超声处理设备均由商购获得，所涉及的钢制模具根据需要得到的多孔锌支架材料尺寸自制，所涉及的操作工艺是本领域技术人员能够掌握的。
本发明的有益效果如下：
与现有技术相比，本发明具有突出的实质性特点如下：
(1)本发明方法与CN105088344B和CN106732512A公开的方法相比，在多孔锌支架材料孔壁表面原位制备出ZnO纳米棒过程中，未使用任何危险化学品或易制爆危险化学品的溶液，如正丁胺、硝酸镧、硝酸铅、硫化钠和硝酸锌的溶液；与CN102120605A公开的方法相比，未使用二氧化锰和易制爆的危险化学品双氧水反应向溶液中提供氧气，也未使用其它方法向溶液中额外提供氧气；也不需要在多孔锌及多孔锌合金支架孔壁表面预先制备ZnO晶种层。
(2)本发明方法与CN104258458B公开的方法相比，首先不需要像CN104258458B公开的方法那样将氯化钠颗粒在650～790℃高温烧结0.5～24h制备开孔多孔氯化钠预制体，本发明方法直接将氯化钠颗粒倒入钢制模具中在300～360℃条件下预热30～60min即可，既降低能耗又节省时间，并略去了将氯化钠颗粒制备成预制体的步骤；CN104258458B公开的方法中将氯化钠颗粒高温烧结制备预制体保温结束后，需随炉冷却到室温得到预制体，之后将纯锌或锌合金熔体浇入放有开孔多孔氯化钠预制体的模腔在压力下进行渗流铸造，在该过程中，由于预先未对装有氯化钠预制体的模腔进行预热，使得渗流过程中纯锌或锌合金熔体很快凝固，这样渗流较大尺寸的多孔锌或锌合金试样时会出现渗流不充分现象，而本发明方法制备多孔锌材料时，预先将装有氯化钠颗粒的模具放入电阻炉中加热至300～360℃保温30～60min进行预热，可以保证渗流过程中锌熔体有充足时间将模具中的氯化钠颗粒彻底渗透，即渗流充分；CN104258458B公开的方法中渗流结束后需利用车床将含有氯化钠预制体的纯锌或锌合金块体外皮除去，而本发明方法中渗流结束后多孔锌试样表面不含有金属锌的块体外皮，也不需要利用车床对多孔锌材料进行机加工；CN104258458B公开的方法中渗流结束后利用含有丙三醇和氢氧化钠的强碱性溶液对试样进行清洗除去氯化钠，期间还用到了甲醇、乙醇、丙醇等溶液或其混合溶液作为缓冲液对试样进行缓冲清洗，步骤复杂，且碱洗过程中会不可避免地发生碱液对孔壁的化学腐蚀，清洗结束后还涉及到强碱性废液等的处理问题，而本发明方法直接使用水洗方法清洗除去多孔锌中的氯化钠颗粒，方法简单易行，且水洗过程中不会对孔壁造成腐蚀，也不涉及有毒有害废液的处理问题；另外，CN104258458B公开的方法中制备得到的多孔锌及锌合金材料为开孔，而利用本发明方法制备得到的多孔锌材料含有1.2％～2.8％的闭孔。
(3)CN104258458B制得的多孔锌及锌合金生物材料属纯锌基植入物，由于金属锌却不具备抗菌杀菌性能，当锌基植入物植入体内后，细菌感染是术后不可避免的最严重并发症之一。本发明发明人深入研究了纳米ZnO材料在食品包装、空气过滤系统以及外科仪器设备领域所具有的显著的广谱抗菌活性作用，纳米ZnO材料作为抗菌剂具有潜在应用价值。鉴于此，本发明发明人经过反复试验，将ZnO纳米棒复合到多孔锌支架材料上，由此制备得到的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料对于革兰氏阴性和阳性细菌具有显著的、广谱的抗菌杀菌性能。将ZnO纳米棒复合到多孔锌支架材料上的创造性劳动对于本领域的技术人员而言绝不是轻而易举就能实现的。
(4)本发明方法在制备多孔锌支架材料过程中，通过控制原材料中所使用氯化钠颗粒的粒径来控制多孔锌支架材料的孔径范围和孔径分布，通过控制铸态纯锌锭和氯化钠颗粒的质量比来控制多孔锌支架材料的孔隙率和表观密度，通过控制氯化钠水溶液的浓度、温度和多孔锌支架材料在氯化钠水溶液中的处理时间来控制ZnO纳米棒的直径和长度，由此制得最符合要求的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步如下：
(1)本发明方法所制得的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料在模拟体液中能够实现生物降解，降解过程中会有效诱导Ca和P沉积，具有优异的生物相容性，对于革兰氏阴性和阳性细菌具有显著的和广谱的抗菌杀菌性能。
(2)本发明方法采用多孔锌支架材料孔壁表面原位制备出ZnO纳米棒的工艺，方法简便易行，所用原料仅为氯化钠，无毒无害，绿色环保。
(3)本发明方法制备得到的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料对于革兰氏阴性和阳性细菌具有显著的、广谱的抗菌杀菌性能，克服了现有技术所制备的可降解开孔多孔锌及锌合金生物材料不具备抗菌杀菌性能的缺陷。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明方法中使用钢制模具进行空气压缩渗流的示意图。
图2(a)为本发明实施例1制得的多孔锌支架材料的宏观数码照片。
图2(b)为本发明实施例1制得的多孔锌支架材料的微观扫描电镜照片。
图3(a)为本发明实施例1制得的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料低倍微观扫描电镜照片。
图3(b)为本发明实施例1制得的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料孔壁处的高倍放大图。
图4为本发明实施例1制得的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料的XRD衍射图谱。
图中，1.钢制模具圆筒体，2.钢制模具上盖，3.钢制模具下盖，4.压缩空气，5.锌熔体，6.氯化钠颗粒。
具体实施方式
图1所示实施例为本发明方法中使用钢制模具进行空气压缩渗流的示意图，该图显示：钢制模具由钢制模具圆筒体1，钢制模具上盖2和钢制模具下盖3构成，钢制模具圆筒体1中放入氯化钠颗粒6，再倒入锌熔体5，由钢制模具圆筒体1上方向该钢制模具圆筒体内充入压缩空气4，使该钢制模具圆筒体1内腔气体压力保持在2～4MPa，保压3～5min，保压期间进行渗流,保压结束后，停止向该钢制模具圆筒体1内通入压缩空气4，渗流结束。
实施例1
第一步，制备多孔锌支架材料：
(1.1)称取755.2g商业铸态纯锌锭放入高纯石墨坩埚中，将石墨坩埚放入坩埚电阻炉中加热至500℃，待锌锭熔化后保温50min，称取颗粒粒径为150～300μm的氯化钠颗粒230g放入高度为200mm、直径为φ60mm的钢制模具中，将该钢制模具在未盖上盖情况下放入另一个电阻炉中，加热至345℃，保温50min，待上述两者的保温结束后，将该钢制模具从电阻炉中取出，立即将上述石墨坩埚中的锌熔体倒入上述装有氯化钠颗粒的钢制模具中并立即盖上该钢制模具上盖，随即向该钢制模具内充入压缩空气，使该钢制模具内腔气体压力保持在4MPa，保压时间为4min，保压期间进行渗流，保压结束后，停止向该钢制模具内通入压缩空气，渗流结束；
(1.2)等到上述钢制模具保压时间结束并冷却到室温后，将试样从钢制模具中取出并将其在水中进行超声波处理清洗，除去试样中的氯化钠颗粒，使用浓度为0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯化钠颗粒是否完全洗净，待试样中的氯化钠颗粒完全洗净除去后，将试样烘干，由此制得总孔隙率范围为60.8±1.3％，开孔率范围为58.5±1.3％，表观密度范围为2.8±0.1g/cm3的多孔锌支架材料，其尺寸是直径为φ60mm，高度为75mm；
第二步，制备复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料：
(2.1)将上述第一步制备得到的多孔锌支架材料用线切割机床将其切割成φ10×5mm的多孔锌圆片试样，将该试样分别使用丙酮、乙醇和去离子水清洗3遍后烘干备用；
(2.2)配置浓度为200g/L氯化钠水溶液200mL置于玻璃烧杯中并利用水浴锅加热至80℃，将上述步骤(2.1)中制备得到的φ10×5mm的多孔锌圆片试样立放于烧杯底部后保温6h；
(2.3)保温结束后，将多孔锌圆片试样从玻璃烧杯中取出，在去离子水中进行超声波处理清洗除去其中的氯离子，使用0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯离子是否完全洗净，待该多孔锌圆片试样中的氯离子完全洗净后，将其烘干，由此制得复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料，其中ZnO纳米棒直径为70±17nm，长度为537±146nm。
图2(a)为本实施例制得的多孔锌支架材料的宏观数码照片，可见孔洞均匀分布于整个试样中。
图2(b)为本实施例制得的多孔锌支架材料的微观扫描电镜照片，可见相互连通的孔洞均匀分布于试样中。
图3(a)为本实施例制得的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料的低倍扫描电镜照片，照片中显示出孔洞和孔壁。
图3(b)为本实施例制得的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料孔壁处的高倍放大图，图中显示出密集的纳米棒。
图4为本实施例制得的复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料的XRD衍射图谱，图谱表明复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料由Zn和ZnO两种物相组成。
实施例2
第一步，制备多孔锌支架材料：
(1.1)称取656.1g商业铸态纯锌锭放入高纯石墨坩埚中，将石墨坩埚放入坩埚电阻炉中加热至490℃，待锌锭熔化后保温40min，称取颗粒粒径为180～215μm的氯化钠颗粒191.6g放入高度为200mm、直径为φ60mm的钢制模具中，将该钢制模具在未盖上盖情况下放入另一个电阻炉中，加热至325℃，保温40min，待上述两者的保温结束后，将该钢制模具从电阻炉中取出，立即将上述石墨坩埚中的锌熔体倒入上述装有氯化钠颗粒的钢制模具中并立即盖上该钢制模具的上盖，随即向该钢制模具内充入压缩空气，使该钢制模具内腔气体压力保持在3MPa，保压时间为4min，保压期间进行渗流，保压结束后，停止向该钢制模具内通入压缩空气，渗流结束；
(1.2)等到上述钢制模具保压时间结束并冷却到室温后，将试样从钢制模具中取出并将其在水中进行超声波处理清洗，除去试样中的氯化钠颗粒，使用浓度为0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯化钠颗粒是否完全洗净，待试样中的氯化钠颗粒完全洗净除去后，将试样烘干，由此制得总孔隙率范围为51.2±1.3％，开孔率范围为48.4±1.5％，表观密度范围为3.5±0.1g/cm3的多孔锌支架材料，其尺寸是直径为φ60mm，高度为65mm；
第二步，制备复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料：
(2.1)将上述第一步制备得到的多孔锌支架材料用线切割机床将其切割成φ10×5mm的多孔锌圆片试样，将该试样分别使用丙酮、乙醇和去离子水清洗3遍后烘干备用；
(2.2)配置浓度为260g/L氯化钠水溶液200mL置于玻璃烧杯中并利用水浴锅加热至70℃，将上述步骤(2.1)中制备得到的φ10×5mm的多孔锌圆片试样立放于烧杯底部后保温12h；
(2.3)保温结束后，将多孔锌圆片试样从玻璃烧杯中取出，在去离子水中进行超声波处理清洗除去其中的氯离子，使用0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯离子是否完全洗净，待该多孔锌圆片试样中的氯离子完全洗净后，将其烘干，由此制得复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料，其中ZnO纳米棒直径为143±44nm，长度为1820±688nm。
实施例3
第一步，制备多孔锌支架材料：
(1.1)称取800g商业铸态纯锌锭放入高纯石墨坩埚中，将石墨坩埚放入坩埚电阻炉中加热至520℃，待锌锭熔化后保温60min，称取颗粒粒径为375～600μm的氯化钠颗粒365g放入高度为200mm、直径为φ60mm的钢制模具中，将该钢制模具在未盖上盖情况下放入另一个电阻炉中，加热至360℃，保温60min，待上述两者的保温结束后，将该钢制模具从电阻炉中取出，立即将上述石墨坩埚中的锌熔体倒入上述装有氯化钠颗粒的钢制模具中并立即盖上该钢制模具的上盖，随即向该钢制模具内充入压缩空气，使该钢制模具内腔气体压力保持在4MPa，保压时间为5min，保压期间进行渗流，保压结束后，停止向该钢制模具内通入压缩空气，渗流结束；
(1.2)等到上述钢制模具保压时间结束并冷却到室温后，将试样从钢制模具中取出并将其在水中进行超声波处理清洗，除去试样中的氯化钠颗粒，使用浓度为0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯化钠颗粒是否完全洗净，待试样中的氯化钠颗粒完全洗净除去后，将试样烘干，由此制得总孔隙率范围为79.4±1.1％，开孔率范围为78.2±1.2％，表观密度范围为1.5±0.1g/cm3的多孔锌支架材料，其尺寸是直径为φ60mm，高度为100mm；
第二步，制备复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料：
(2.1)将上述第一步制备得到的多孔锌支架材料用线切割机床将其切割成φ10×5mm的多孔锌圆片试样，将该试样分别使用丙酮、乙醇和去离子水清洗3遍后烘干备用；
(2.2)配置浓度为400g/L氯化钠水溶液200mL置于玻璃烧杯中并利用水浴锅加热至90℃，将上述步骤(2.1)中制备得到的φ10×5mm的多孔锌圆片试样立放于烧杯底部后保温7h；
(2.3)保温结束后，将多孔锌圆片试样从玻璃烧杯中取出，在去离子水中进行超声波处理清洗除去其中的氯离子，使用0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯离子是否完全洗净，待该多孔锌圆片试样中的氯离子完全洗净后，将其烘干，由此制得复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料，其中ZnO纳米棒直径为451±68nm，长度为1940±546nm。
实施例4
第一步，制备多孔锌支架材料：
(1.1)称取280g商业铸态纯锌锭放入高纯石墨坩埚中，将石墨坩埚放入坩埚电阻炉中加热至450℃，待锌锭熔化后保温30min，称取颗粒粒径为100～250μm的氯化钠颗粒104g放入高度为150mm、直径为φ60mm的钢制模具中，将该钢制模具在未盖上盖情况下放入另一个电阻炉中，加热至300℃，保温30min，待上述两者的保温结束后，将该钢制模具从电阻炉中取出，立即将上述石墨坩埚中的锌熔体倒入上述装有氯化钠颗粒的钢制模具中并立即盖上该钢制模具的上盖，随即向该钢制模具内充入压缩空气，使该钢制模具内腔气体压力保持在2MPa，保压时间为3min，保压期间进行渗流，保压结束后，停止向该钢制模具内通入压缩空气，渗流结束；
(1.2)等到上述钢制模具保压时间结束并冷却到室温后，将试样从钢制模具中取出并将其在水中进行超声波处理清洗，除去试样中的氯化钠颗粒，使用浓度为0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯化钠颗粒是否完全洗净，待试样中的氯化钠颗粒完全洗净除去后，将试样烘干，由此制得总孔隙率范围为71.9±2.1％，开孔率范围为70.2±2.2％，表观密度范围为2.0±0.1g/cm3的多孔锌支架材料，其尺寸是直径为φ60mm，高度为30mm；
第二步，制备复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料：
(2.1)将上述第一步制备得到的多孔锌支架材料用线切割机床将其切割成φ10×5mm的多孔锌圆片试样，将该试样分别使用丙酮和去离子水清洗2遍后烘干备用；
(2.2)配置浓度为50g/L氯化钠水溶液200mL置于玻璃烧杯中并利用水浴锅加热至60℃，将上述步骤(2.1)中制备得到的φ10×5mm的多孔锌圆片试样立放于烧杯底部后保温1h；
(2.3)保温结束后，将多孔锌圆片试样从玻璃烧杯中取出，在去离子水中进行超声波处理清洗除去其中的氯离子，使用0.1mol/L的AgNO3水溶液检验试样中的氯离子是否完全洗净，待该多孔锌圆片试样中的氯离子完全洗净后，将其烘干，由此制得复合ZnO纳米棒的多孔锌支架材料，其中ZnO纳米棒直径为52±19nm，长度为206±34nm。
上述实施例中，所涉及的原料、加热设备和超声处理设备均由商购获得，所涉及的钢制模具根据需要得到的多孔锌支架材料尺寸自制，所涉及的操作工艺是本领域技术人员能够掌握的。