生物活性納米羥基磷灰石粉末水熱合成技術(shù)的研究.pdf

1、羥基磷灰石(HAP)具有獨特的生物相容性和優(yōu)異的離子交換性以及低閥值的熒光激發(fā)等特征，目前被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)，吸附，催化，熒光，激光，半導(dǎo)體等領(lǐng)域。這些應(yīng)用促使人們開發(fā)了多種制備羥基磷灰石粉體的方法，如液相沉淀法，固相反應(yīng)法，自燃燒法，微乳液法，溶膠凝膠法和水熱法等。 水熱法通過給密閉的反應(yīng)容器加熱，創(chuàng)造了一個高溫、高壓的反應(yīng)環(huán)境，使難溶或不溶的物質(zhì)溶解并重結(jié)晶。水熱條件下溶液的粘度變低，離子擴散加劇，因此在水熱條件下，晶體生

2、長速度高。本文以CaCl2和H3PO4為先驅(qū)體，在不添加表面活性劑的情況下，于120～200℃水熱2～10h成功地制備出了納米羥基磷灰石(HAp)粉體，說明利用此法可以制備出結(jié)晶度好，形狀均一的羥基磷灰石粉體。由于不使用表面活性劑等有機物，使得生產(chǎn)成本降低，并且能避免環(huán)境污染。 羥基磷灰石(HAP)結(jié)晶度和最終的晶體形貌取決于水熱的溫度、水熱時間、pH值以及溶液中存在的離子等物化條件。實驗結(jié)果表明HAP的c軸尺寸隨著水熱時間的延

3、長而增加，但隨著水熱溫度的增加而減少；HAP的a軸尺寸隨水熱溫度和水熱時間單調(diào)增加；HAP粉體結(jié)晶度隨著水熱溫度、水熱時間的增加而增加。pH值對HAP粉體結(jié)晶度和尺寸影響也非常大，pH值的增加或減少都能改變HAP粉體的長徑比。在低pH值區(qū)，OH-離子的缺失阻礙了HAP在c軸方向的生長，造成HAP粉體的寬且短，在高pH值區(qū)則有利于HAP沿c軸方向生長。在150℃，pH=9的條件下水熱4h后所制得HAP粉體與人骨中的HAP顆粒尺寸最為接近。

4、不同離子的加入對HAP粉體的尺寸和形貌也有很大的影響。如K+離子取代HAP晶格中的Ca2+，誘發(fā)產(chǎn)生了OH-空位，阻礙了HAP的生長，有利于HAP粉體尺寸的降低，但沒有改變HAP粉體的基本形貌，隨著溫度的升高，K+離子的這種阻礙作用減小。SO42-離子使HAP粉形貌變?yōu)槠瑺?，但實驗并沒有SO42-基團(tuán)進(jìn)入HAP晶格的跡象，并且溫度對SO42-離子所起的作用的影響非常大，使HAP形貌從150℃時的納米小片變?yōu)?80℃的納米棒狀。CO32-