羥基磷灰石晶體生長的調(diào)控研究.pdf

1、羥基磷灰石（簡稱HAP或HA），其組成和結(jié)構(gòu)與頸椎動(dòng)物的骨骼和牙齒基本一致。同時(shí)，HA具有良好的生物相容性、生物活性、骨傳導(dǎo)性、骨增殖性、無毒性，常被用于骨組織的替代材料和生物體內(nèi)載體材料。在其他領(lǐng)域中，由于HA具有良好的離子交換性和吸附性，常用于處理生活用水中含量過高的氟離子，或者處理一些廢水中的重金屬離子。HA陶瓷的耐熱、耐濕范圍比較寬，抗衰老性能比較好，可作為濕敏半導(dǎo)體器件。這些性能是由 HA的形貌、結(jié)構(gòu)和組成決定，因此，科學(xué)工作

2、者們?cè)噲D制備出特定形貌的HA。
　　本文中應(yīng)用了自組裝技術(shù)引入功能基團(tuán)，例如引入氨基、羥基、羧基自組裝分子膜（SAMs）。SAMs接枝至鈦基底上，獲得平滑的功能界面。在功能界面上成功地水熱合成出均勻且無裂縫的HA涂層。通過AFM和XPS對(duì)界面進(jìn)行分析；用XRD、SEM、TEM對(duì)HA進(jìn)行物相和形貌等進(jìn)行分析。結(jié)果表明，此方法成功地在接枝了氨基、羥基、羧基自組裝分子膜的鈦基底上制備出高晶度、緊密的、定向的HA涂層。接枝了羧基的自組裝分

3、子膜的鈦基底比氨基、羥基的更用利于羥基磷灰石的成核。探討了不同的反應(yīng)時(shí)間、pH、反應(yīng)溫度對(duì) HA涂層的成核和生長的調(diào)控。這種方法成功的合成出高晶度、緊密的、附著的HA涂層。此外，體外細(xì)胞評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)表明，和未處理鈦基底對(duì)比，HA涂層增強(qiáng)細(xì)胞的黏附性。
　　研究了在高的pH值情況下，乙二胺四乙酸二鈉（Na2EDTA）對(duì)HA晶體生長的影響，反應(yīng)原料為無水氯化鈣，磷酸氫二鈉，按照不同濃度加入乙二胺四乙酸二鈉,調(diào)節(jié)溶液的pH，探討HA形貌和結(jié)

4、構(gòu)變化。研究表明，高的pH能夠促進(jìn)HA微球形成，降低pH值，微球的緊密度逐漸下降；當(dāng)Na2EDTA/Ca為2:2時(shí)候，有利于緊密的微球結(jié)構(gòu)形成；同時(shí)反應(yīng)溫度也影響著微球的緊密程度。探討了在高的pH，Na2EDTA存在下，HA微球的形成機(jī)理。
　　采用一種新的方法，氨水?dāng)U散法，合成多孔球形HA。用XRD、SEM、TEM、FT-IR和BET對(duì)HA進(jìn)行形貌、結(jié)構(gòu)和物相等分析。結(jié)果表明，氨水?dāng)U散調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH，促進(jìn)HA晶體的形成；反應(yīng)時(shí)

5、間以及溫度對(duì)HA晶體的形貌起到很好的控制。在60℃氨水?dāng)U散24 h條件下，成功地制備出多孔的大比表面積HA微球。利用不同反應(yīng)時(shí)間，提出了多孔HA微球的形成機(jī)理。同時(shí)，探討了多孔HA微球作為吸附劑，對(duì)重金屬鉛離子和銅離子的吸附性能，對(duì) Pb2+和Cu2+的吸附量分別為213.58±2.63和59.68±3.44 mg/g。
　　根據(jù)上面的氨水?dāng)U散法，構(gòu)思了一種新的思路來合成多孔中空的HA微球。研究表明Na2EDTA能夠控制Ca2+離