纳米级多孔羟基磷灰石的合成及除氟性能研究

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1、第22页中国矿业大学09届本科生毕业实习报告纳米级多孔羟基磷灰石的合成及除氟性能研究引言31羟基磷灰石研究现状分析31.1羟基磷灰石的组成31.2羟基磷灰石的物理化学性质41.3羟基磷灰石的生物学性质41.4羟基磷灰石粉体的制备方法41.4.1固相法51.4.2液相法51.4.2.1化学沉淀法51.4.2.2水热法61.4.2.3溶胶-凝胶法71.4.3.超声波合成法81.5多孔羟基磷灰石的制备方法91.5.1自然体烧结法91.5.2仿生法91.5.3促孔剂法91.5.4预制体成型法101.5.5发泡剂法111.5.6模板法111.5.7三维设计快速成型技术

2、(RP)112纳米羟基磷灰石的应用122.1纳米羟基磷灰石在医学上的应用122.1.1硬组织修复材料122.1.2药物载体122.1.3抗肿瘤活性132.1.4羟基磷灰石人工骨的应用132.2羟基磷灰石在环境净化领域的应用142.2.1阳离子吸附剂142.2.2阴离子吸附剂152.2.3有机物吸附剂153实验室合成纳米羟基磷灰石的方案设计以及性能表征手段153.1实验研究内容以及实验方案153.1.1.探索以硝酸钙和磷酸二氢铵为原料制备纳米级羟基磷灰石粉体的方法；153.1.2探究表面活性剂种类对羟基磷灰石粒径的影响153.1.2.1阴离子型表面活性剂对羟基

3、磷灰石粒径的影响153.1.2.2阳离子型表面活性剂对羟基磷灰石粒径的影响163.1.2.3非离子型表面活性剂对羟基磷灰石粒径的影响163.1.2.4表面活性剂的添加量对羟基磷灰石粒径的影响163.1.2.5保护剂的添加量对羟基磷灰石粒径的影响163.1.3探究促孔剂种类对羟基磷灰石粒径的影响17第22页中国矿业大学09届本科生毕业实习报告3.1.3.1促孔剂添加时间对羟基磷灰石粒径的影响173.1.3.2促孔剂添加量对羟基磷灰石粒径的影响173.2实验结果的分析方法与表征手段173.2.1Ca/P比的测试173.2.2粒度分布173.2.3红外光谱183.

4、2.4X－射线衍射183.2.5扫描电子显微镜183.2.6透射电子显微镜183.2.7比表面积184HAP的研究前景展望18参考文献：20第22页中国矿业大学09届本科生毕业实习报告引言羟基磷灰石，又称羟磷灰石，是钙磷灰石（Ca5(PO4)3(OH)）的自然矿物化。但是经常被写成（Ca10(PO4)6(OH)2）的形式以突出它是由两部分组成的。羟基与磷灰石。OH-基能被氟化物、氯化物和碳酸根离子代替，生成氟基磷灰石或氯基磷灰石,其中的钙离子可以被多种金属离子通过发生离子交换反应代替，形成对应金属离子的M磷灰石（M代表取代钙离子的金属离子）[1]。因此羟基磷

5、灰石被广泛应用于水处理领域，可以对镉、钴、铅、钒、锌等金属进行处理，此外，关于其作为除氟材料也有研究报道。通常情况下，羟基磷灰石是以磷源和钙源为原料，在一定条件下反应得到的。然而，普通条件下合成的羟基磷灰石除氟能力低下、再生困难、再生次数少，这直接降低了其实际应用价值。近年来,随着人们对纳米领域的认识与关注,羟基磷灰石（HAP）是脊椎动物骨骼和牙齿的主要组成，人的牙釉质中羟基磷灰石的含量在96%以上。羟基磷灰石具有优良的生物相容性，并可作为一种骨骼或牙齿的诱导因子。因此医学界也相继开始了对纳米羟基磷灰石粒子(或称超细HA粉)的研究,羟基磷灰石纳米粒子与普通的

6、HAP相比具有不同的理化性能:如溶解度较高、表面能较大、生物活性更好、具有抑癌作用等,可以作为药物载体用于疾病的治疗,是一种生物兼容性良好的治疗材料，研究中发现羟基磷灰石纳米粒子本身就有一定的生物学效应，因此,如何在一般条件下,制备出分散性良好的稳定的纯度较高的HA纳米粒子就成为一个重要课题。本文从羟基磷灰石的基本性质入手，详细的叙述了羟基磷灰石的各种物理以及化学性质，并且对其合成方法做了深入的论述，讨论了合成羟基磷灰石的各种方法。进而对其研究现状进行整理归纳，并对其前景稍作分析。1羟基磷灰石研究现状分析1.1羟基磷灰石的组成羟基磷灰石（Hydroxyapa

7、tite，简称HAP）是一种微溶于水的弱碱性磷酸的钙盐，是脊椎动物骨骼和牙齿的主要成分，在人骨中约占72%，齿骨中则高达97%，其生物相容性良好，对生物体无毒副作用[2]。HAP的分子式为Ca10(PO4)6(OH)2，Ca/P为1.67，但由于制备过程的影响，其实际组成成分比较复杂。1.2羟基磷灰石的物理化学性质HAP是人体骨骼中的主要无机成分，其理论密度为3.156g/cm3，莫氏硬度为5，折射率为1.64～1.65，呈弱碱性（PH=7～9），微溶于水，难溶于碱而易溶于酸。离子交换能力强，其中的Ca2+易被Sr2+、Ba2+、Pb2+、Cd2+、Hg2+

8、等金属置换；OH-亦可由F-、Cl-等置换，且拥有非