纳米羟基磷灰石的制备方法
2017-04-11 17:40 来源:矿材网 编辑:矿材网

 羟基磷灰石(HA)是人体和动物骨骼、牙齿的主要无机成分,分子式为Ca10(PO4)6(OH)2,骨质中的羟基磷灰石是一种长度为200~400nm,直径为15~30nm的针状纳米颗粒,其周围规则地排列着骨胶原纤维。

 人工合成纳米羟基磷灰石(nHA)作为生物陶瓷具有很多优异的性能,如:生物相容性、生物活性、生物降解性、骨传导性、非免疫原性,等等,这些性质使其在生物医学领域有着广泛的应用前景。

 纳米羟基磷灰石的制备方法

 目前,纳米羟基磷灰石的合成技术已相当成熟,不仅可以制备出高化学纯度和高化学计量比的纳米羟基磷灰石粉体,还可以制备不同晶体形貌的粉体满足不同的应用需求。制备方法主要有水热法、化学沉淀法、微波固相法、溶胶一凝胶法、自燃烧法和电化学沉积法等。

 1.1水热法

 水热法基本原理是在较高压力和温度下,将钙盐和磷酸盐在密闭容器的水溶液中反应合成大晶粒的HA。此法制备纳米晶体有许多优点,如产物直接为晶态,无需烧结晶化,可以减少在烧结过程中的团聚,粒度均匀,形态比较规则。改变水热反应条件,可得到具有不同晶体结构和结晶形态的产物。

 1.2化学沉淀法

 化学沉淀法的基本原理是将含Ca和P的不同化合物在水溶液中发生反应,生成HA沉淀。常用的钙盐有Ca(NO3)2、Ca(OH)2、CaO、Ca(OC2H5)2等,常用磷酸盐有(NH4)2HPO4、K2HPO4、Na2HPO4等。

 1.3微波固相法

 固相反应法是指高温通人水蒸汽,通过扩散传质机制固相反应制备HA。利用水蒸汽的强介入来补给HA中的OH-,用扩散补给Ca+2制备无晶格缺陷、正常配比、定量参杂、结晶程度高的HA单晶体。由于是固相反应,该法存在反应速度慢,反应时间长,生成产物粒径大,原料粉末需要长时间混磨,产物的活性差等缺点,引入微波辅助可以克服这些缺点,制备纳米级的经基磷灰石。

 1.4溶胶-凝胶法

 溶胶-凝胶法是20世纪60年代发展起来的一种制备无机材料的新工艺。基本原理是将金属醇盐或无机盐经水解,然后使溶质聚合胶化,再将凝胶干燥、焙烧,最后得到无机材料。HA微粉可通过此方法制备。

 1.5自燃烧法

 自燃烧法以溶胶-凝胶法为基础,将溶胶-凝胶法和燃烧法结合起来,利用硝酸盐的氧化性和碳氢官能团的还原性,在热诱导下自发发生氧化还原反应。此法实验操作简单易行,实验周期短,节省时间和能源,更重要的是反应物在合成过程中处于高度均匀分散状态,反应时原子只需经过短程扩散或重排即可进入晶格位点,而且反应速度快,前驱物的分解和化合物的形成温度低,使得产物粒径小,分布较均匀。

 1。6电化学沉积法

 电化学沉积法是直接从钙、磷电解水溶液中制取纯HA涂层的方法。所得涂层由纯纳米针状组成,且与基体结合牢固,该涂层经125℃蒸气和425℃焙烧处理后转变为100nm左右的高纯HA。

 

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