羥基磷灰石晶體生長的調控研究.pdf

1、羥基磷灰石（簡稱HAP或HA），其組成和結構與頸椎動物的骨骼和牙齒基本一致。同時，HA具有良好的生物相容性、生物活性、骨傳導性、骨增殖性、無毒性，常被用于骨組織的替代材料和生物體內載體材料。在其他領域中，由于HA具有良好的離子交換性和吸附性，常用于處理生活用水中含量過高的氟離子，或者處理一些廢水中的重金屬離子。HA陶瓷的耐熱、耐濕范圍比較寬，抗衰老性能比較好，可作為濕敏半導體器件。這些性能是由 HA的形貌、結構和組成決定，因此，科學工作

2、者們試圖制備出特定形貌的HA。
　　本文中應用了自組裝技術引入功能基團，例如引入氨基、羥基、羧基自組裝分子膜（SAMs）。SAMs接枝至鈦基底上，獲得平滑的功能界面。在功能界面上成功地水熱合成出均勻且無裂縫的HA涂層。通過AFM和XPS對界面進行分析；用XRD、SEM、TEM對HA進行物相和形貌等進行分析。結果表明，此方法成功地在接枝了氨基、羥基、羧基自組裝分子膜的鈦基底上制備出高晶度、緊密的、定向的HA涂層。接枝了羧基的自組裝分

3、子膜的鈦基底比氨基、羥基的更用利于羥基磷灰石的成核。探討了不同的反應時間、pH、反應溫度對 HA涂層的成核和生長的調控。這種方法成功的合成出高晶度、緊密的、附著的HA涂層。此外，體外細胞評價實驗表明，和未處理鈦基底對比，HA涂層增強細胞的黏附性。
　　研究了在高的pH值情況下，乙二胺四乙酸二鈉（Na2EDTA）對HA晶體生長的影響，反應原料為無水氯化鈣，磷酸氫二鈉，按照不同濃度加入乙二胺四乙酸二鈉,調節溶液的pH，探討HA形貌和結

4、構變化。研究表明，高的pH能夠促進HA微球形成，降低pH值，微球的緊密度逐漸下降；當Na2EDTA/Ca為2:2時候，有利于緊密的微球結構形成；同時反應溫度也影響著微球的緊密程度。探討了在高的pH，Na2EDTA存在下，HA微球的形成機理。
　　采用一種新的方法，氨水擴散法，合成多孔球形HA。用XRD、SEM、TEM、FT-IR和BET對HA進行形貌、結構和物相等分析。結果表明，氨水擴散調節反應液的pH，促進HA晶體的形成；反應時

5、間以及溫度對HA晶體的形貌起到很好的控制。在60℃氨水擴散24 h條件下，成功地制備出多孔的大比表面積HA微球。利用不同反應時間，提出了多孔HA微球的形成機理。同時，探討了多孔HA微球作為吸附劑，對重金屬鉛離子和銅離子的吸附性能，對 Pb2+和Cu2+的吸附量分別為213.58±2.63和59.68±3.44 mg/g。
　　根據上面的氨水擴散法，構思了一種新的思路來合成多孔中空的HA微球。研究表明Na2EDTA能夠控制Ca2+離