纳米羟基磷灰石合成及表面改性的途径和方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com纳米羟基磷灰石合成及表面改性的途径和方法任卫曹献英冯凌云江昕贾莉姬钢李世普(武汉理工大学生物工程材料中心武汉430070；。兆峰陶瓷莱芜玻化砖有限公司，莱芜271106)摘要综合论述了羟基磷灰石的晶体结构及表面结构特点．蚺末羟基磷灰石的主要合成方法．同时通过对目前蚺米羟基磷灰石颗粒表面改性研究现状的分析．提出了进行纳米HAP颗粒表面改性的几种主要方法。关键词羟基磷灰石蚺米粒子合成表面改性究方向。在这项研究中，对纳米HAP粒子的表面1前言改性及控制研究是重要的一个方面。本文综合论述了羟基磷灰石的结构和纳米羟羟基磷

2、灰石(H灿y1apa

3、jte以下简称HAP)基磷灰石的主要合成方法。同时综合探讨了对纳是人体和动物骨骼、牙齿的主要无机成分。因此引米HAP微晶进行表面改性的途径和方法。本文起了全世界材料工作者和医学工作者的广泛关对于纳米HAP粒子在生物陶瓷领域的研究和应注。自从50年代以来，人工合成的HAP得到了用具有重要意义。深入的研究，人们不仅合成出纯度很高的HAP单晶l1l2J，还合成出了与人体骨骼极为接近的含碳酸盐HAPL3J，具有较高稳定性的含氟HAP[4，并采2HAP的晶体结构用陶瓷致密烧结工艺，制备出了强度和韧性均与人体牙齿相近的HAP多晶陶瓷体_5_。这些人

4、工HAP晶体为六方晶系，属P63／m空间群，其合成的HAP与人体的生理环境具有优良的生物结构为六角柱体，与c轴垂直的面是一个六边相容性，已作为优良的人工骨材料及组织材料得形，a．b轴夹角为120~，晶胞常数a=b=9．432~,，c到了广泛的应用_6J。：6．881A。单位晶胞含有10个Ca“，6个P0i。纳米技术是9o年代以来得到迅速发展的崭新的研究领域，由于纳米粒子具有表面效应、小尺和2个OH。，图1是H晶体结构示意图L15J。从寸效应及量子效应等独特的性能，使纳米材料呈图中可看到OH位于晶胞的4个角上，loca~分现出无限广阔的应用前景【B

5、9J。纳米

6、HAP的研究别占据2种位置，4个ca2占据ca(I)位置，即z自从80年代后期开始进行，人们合成出柱状和针：0和z=1／2(或0，5)位置各2个，该位置处于6状的纳米级H粉体和微晶【IO,I1，这些纳米I-L~tP个0组成的Ca．0八面体的中心。6个ca2处于粉体不仅在制备HAP陶瓷方面提供了优良的性ca(1I)位置，即z：1／4(或0．25)和z=3／4(或能，而且在功能方面表现出一些特异性能。如武0，75)位置各有3个，位置处于3个0组成的三配汉理工大学生物材料工程中心经多年研究发位体中心。6个P四配位体分别位于z1／4现¨，纳米HAP粒子对多种肿瘤细胞

7、的生长具有抑制作用，而对正常细胞基本没有作用，这项(或0．25)和z：3／4(或0．75)的平面上，这些P04研究为制备新一代抗癌药物提供了新的途径和研四面体的网络使得H结构具有较好的稳定性。作者简介：任卫(19一)，女，博士研究生，高工38维普资讯http://www.cqvip.com围1HAP量体结构示意围HAP微晶表面具有几种可能的表面状胶．凝胶法、气溶胶分解法及最近发展的微乳液法态_16_j：(1)当OH位于晶体表面时，OH与2个等。在水解法中，通过camo4·21420在印一70℃ca(Ⅱ)离子相连，当HAP在水溶液中时，这个表和pH为8的条件下

8、可水解合成出HAPLj，口．1℃P面OH位置至少在某一瞬间空缺，由于2个ca在近似的条件下也可水解制备出HAP粉末【19。(Ⅱ)离子带正点荷，形成了一个吸附位置，这个位在酸碱反应法中通常采用2种或更多种磷酸盐进置能吸附1：'04或大分子上的磷酸根基圃或羧基基行反应．其中一种偏碱性、一种偏酸性，如采用团。(2)当ca离子位于晶体的表面时，由于CaCa4(P04)0和CaHPO4·2142O(或CaI-]~O4)反应，可(I)与6个带负电荷的0原子相连，ca(Ⅱ)与3在较低的温度下制备出HAP粉末[。水热反应(萋)o◎④个带负电荷的0原子相连，当HAP在水溶液中

9、，法通常采用ca(No3)2和H31：'04进行反应，然后对表面的ca(I)位置在某一瞬间空缺时，就在ca沉淀物在一定的压力和温度下进行水热处理。共(I)位置形成较强的吸附位置．能吸附、K沉淀法与水热反应法相似，一般采用Ca(NO3)：·等阳离子及蛋白质分子的基团，而在Ca(Ⅱ)位置4H20和(N)2HPO4在pH值一定的条件下，在常则形成一个较弱的吸附位置。(3)vo~位于晶体温下或水热条件下进行反应，可获得纳米级HAP的表面时，H20通过氢键与Pot离子结合。微晶_2。武汉理工大学生物工程材料中心采用均相共沉淀法和爆发成核法制备出了可长期稳定3纳米HAP

10、的主要合成方法的尺度在印70ten的HAP溶胶和纳米