羥基磷灰石納米粉體制備與機理

專家姓名：彭濱　　類別：生物化學工程

O前言
羥基磷灰石與人體骨格組織有相似的化學成分，植入人體后，在體液作用下，鈣和磷會游離出材料表面，被機體組織吸收，生長出新的組織和骨格，具有良好的生物相容性及生物活性，是人體理想的硬組織替代材料。目前廣泛用于醫(yī)藥，生物陶瓷、蛋白質分離、牙膏、抗氧化劑、形外科和牙科領域，復合材料及骨組織工程支架材料等。因此合成羥基磷灰石納米粉體具有重要的意義。
1，合成納米羥基磷灰石粉體的方法
現(xiàn)階段，制備羥基磷灰石的方法主要有水熱反應法，溶膠-凝膠法，固相反應法，。水熱法原理是在密封的反應器中，以水作為反應介質通過對反應器加熱創(chuàng)造一個高溫，高壓的反應環(huán)境，使前驅體在水熱介質中先溶解，然后重新成核，生長形成晶粒。水熱法制備的納米羥基磷灰石粉體結晶度較高，團聚少，但工藝條件要求較高，需高壓高溫環(huán)境。
溶膠-凝膠制備羥基磷灰石粉體具有原料混合均勻，熱處理溫度低，產(chǎn)品純度高，有較大的比表面積，但結晶度和煅燒性差，而傳統(tǒng)沉淀法制備的羥基磷灰石粒徑均勻差，生產(chǎn)過程容易混入雜質，粉體有團聚體生成，需要加入助劑控制沉淀速度，其制備工藝原理，以飽和的氫氧化鈣和磷酸為原料，生成磷酸鹽膠體，加入氨水調節(jié)中性（PH=7)，經(jīng)水洗滌除去無機鹽，干燥得到羥基磷灰石粉體。因此在上述方法的基礎上尋找一種，簡便、經(jīng)濟、環(huán)保、快速制備羥基磷灰石的方法成為當今人們研究的熱點。20世紀80年代微波燒結技術被應用到粉體燒結領域，微波燒結具有許多常規(guī)燒結無法實現(xiàn)的優(yōu)點，如燒結效率高，環(huán)保、無污染、加熱速度快、減少粉體團聚等。
2、微波法制備羥基磷灰石
2.1微波燒結原理
微波燒結是利用微波電磁輻射，使燒結的物料均勻整體受熱蒸發(fā)，物料通過極化，離子、振動、離子跳躍，傳導和界面極化等機理吸收電磁能量。隨著電磁的頻率不斷變化，物料分子的取向也在不斷變化，電磁頻率不斷生高，使物料內部的介質極化過程無法跟隨外電場的快速變化，極化強度矢量滯后于電場強度矢量一個角度，導致與電場同相的電流，從而構成物料內部的耗散。材料通過介電損耗將電磁能轉化熱能就是微波加熱原理。
2.2、微波法制備羥基磷灰石方法
以精制的碳酸鈣和磷酸類化合物為原料，調整鈣和磷的比例加入助劑共混，壓制成餅胚進行燒結，燒結溫度1000-1200℃ ,燒結時間為30min，在微波加熱下碳酸鈣能在較短的時間內不竟5 磷酸鹽而直接轉化成磷灰石單質。
2.3、分析與檢測
對制備的羥基磷灰石進行定性分析（元素組成、元素含量），顆粒分析（形態(tài)、粒度），粒子為球形spneric1,粒度為30nm,鈣和磷1：67，透過電鏡觀測，表面粒子均勻致密。
3、結論
微波法合成納米羥基磷灰石與常規(guī)合成方法相比，合成過程無磷酸鹽生成，不需要洗滌過濾等工序。微波法燒結磷灰石具有反應速度快，大大節(jié)省時間和能耗，并且，在硬度、密度、生物活性、粒子細度、耐壓強度等方面有一定的優(yōu)越性，是目前研究的熱點。

南京：21004

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發(fā)表時間：2008-11-29

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