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1、羟基磷灰石合成方法综述姓名:廖天清学号:2013121580摘要：羟基磷灰石（Ca10(PO4)6(OH)2）在生活中的应用较为广泛，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。目前，羟基磷灰石的制备方法很多，主要有燃烧法、固相反应法、水热合成法、溶胶-疑胶法等。其中水热法是在一个高温、高压、低饱和度密闭的水溶液反应环境条件下生长晶体，而且生长温度相对较低，容易生长高品质的晶体。特别是在生长过程中受外界影响较小，可以通过改变体系的温度、pH值、晶化温度、晶化时间以及不同的前驱
2、体和浓度等来调控晶体的生长。因此被广泛应用于功能材料的制备。关键词：羟基磷灰石制备方法应用与发展1引言羟基磷灰石（HAP），又称羟磷灰石，碱式磷酸钙，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），羟基磷灰石（HAP）是天然骨无机盐的主要成分，具有骨传导性，被视为骨缺损修复的理想材料。近年
3、来,研究接近或类似于自然骨成份的无机生物医学材料极其活跃,这是因为医学领域广泛使用的金属有机高分子等生物医学材料其成分和自然骨完全不一样,用作齿骨替代材料及填补骨缺损材料,其生物兼容性和人体适应性尚不令人满意。因此,与骨组织生物兼容性最好的羟基磷灰石生物活性材料的研究应用引起了广泛的兴趣。羟基磷灰石与其他生物材料的不同之处,在于其化学成分与人体硬组织的无机质成分极为相似。骨质中,羟基磷灰石大约占60%,齿骨的结构也类似于自然骨,且羟基磷灰石的含量高达97%。同时,其粉体颗粒表面结构复杂,比表面能高,具有较高的化学活性,与骨组织极易结合,无毒副作用,界面活性高。这种组构能
4、保持无机成分的体内平衡,从而使其具有良好的生物相容性,故为目前研究最多的生物材料之一。以HAP为对象的研究主要集中在材料的生物活性、生物相容性及生物安全性评价等几个方面。而对材料的制备方法、工艺条件对羟基磷灰石晶体微结构的影响方面的研究相对较少，由于材料的微结构决定了材料的宏观物理化学性能，因此，研究与探讨制备过程不同影响因素对合成产物微结构的影响就显得尤为重要，具有重要的现实意义。羟基磷灰石结构(如图1所示)可以看出,它易与周围液体发生离子交换，从羟基磷灰石晶体结构在（0001）面上的投影可见，结构中存在着两种钙离子位置，一种钙离子位于上下两层的6个磷氧四面体之间，与
5、这6个磷氧四面体当中的96个角顶上的氧离子相连，这种钙离子的配位数为9，这种连接的结果是在整个晶体的结构中形成了平行于c轴的较图1羟基磷灰石晶体结构及（00001)面投影大通道，附加氢氧根离子，则与其上下两层的6个钙离子组成配位八面体，而角顶的钙离子与邻近的4个磷氧四面体中的6个角顶上的氧离子相连接，这种钙离子的配位数是7，这样结构使得羟基磷灰石晶粒一般以六方柱的晶体出现。2制备方法2.1燃烧法燃烧法是一种利用硝酸盐与羧酸反应，在低温下实现原位氧化、自发燃烧、快速合成产物前驱体粉末的方法，通过燃烧法投制备纳米羟基磷灰石粉，然后结合络合物机理和氧化还原反应机理，以柠檬酸为
6、络合剂并通过其具有还原性与硝酸盐混合均匀后进行充分络合，在加热条件下就会发生氧化还原反应。其反应方程式顺序依次如下：C6H8O7+Ca2+=C6H6O7Ca+2H+；5C6H6O7Ca+l8NO3-+l8H+=30CO2+9N2+24H2O+5CaO；9Ca(NO3)2+5C6H8O7=30CO2+9N2+20H2O+9CaO此燃烧法制备纳米羟基磷灰石反应时间短。燃烧产物粉末煅烧的最佳温度为750℃左右。采用上述条件制备出的HAP粉末，经超声分散，分散介质为水，然后用度分析仪可以测定粉末的二次平均粒径。燃烧法的缺点反应过程复杂，过程的煅烧温度750℃过高，不利于控制反应
7、。2.2水热法2.2.1水热法处理原理水热法基本原理是在较高压力和温度下，在特定的密闭容器（高压釜）里，用水溶液作反应介质，通过对反应容器加热，创造一个高温、高压的反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶，从而得到纳米结构的晶体。可以通过控制水热条件（温度、反应时间、前驱物形式等）面得到不同的粉体晶粒物相和形貌利用CaCO3和CaHPO4·2H2O按一定的n(Ca)/n(P)混合在高温高压下合成纳米羟6基磷灰石，并且通改变反应的条件：前驱物配比、水热反应温度、以用反应时间等来研究羟基磷灰石合成的最佳反应条件。我们也可以通过低温燃烧
