羥基磷灰石晶粒-粒子的水熱控制合成.pdf

1、羥基磷灰石，由于其獨特的生物活性和生物相容性，使其成為一種重要的生物材料。為了拓廣羥基磷灰石的研究價值和應用范圍，制備具有多種形貌和不同空間結(jié)構的羥基磷灰石微納米顆粒，成為生物材料領域研究的熱點。論文通過對水熱合成羥基磷灰石過程中的水熱物化條件的控制、反應添加劑的添加以及聚合物模板的介入的研究，獲得了不同形貌粒徑的羥基磷灰石晶粒/粒子，以及空心結(jié)構的羥基磷灰石微球，同時探討了水熱合成過程中能有效控制晶體/粒子形貌及結(jié)構的機理及模型。主要

2、內(nèi)容及結(jié)果歸納如下:
　　 首先，通過對反應溫度、壓力、初始pH值以及不同pH調(diào)節(jié)劑、鈣離子的濃度和釋放方式等水熱物化條件的研究，得出了獲得結(jié)晶程度高及晶形完整的反應參數(shù)，以及各種參數(shù)條件對晶體形貌的影響程度。通過構晶離子相對濃度的調(diào)節(jié)，可制備出具有纖維狀和六方棱柱狀的大顆粒羥基磷灰石晶體，同時可控制晶粒大小尺寸。結(jié)合負離子配位體晶體生長模型，獲得了水熱環(huán)境中各種物化條件對羥基磷灰石的生長基元的形成及結(jié)合的影響規(guī)律。
　　

3、 研究了十二烷基溴化銨(CTAB)、十二烷基硫酸鈉(SDS)以及聚乙烯醇(PVA)三種不同類型的表面活性劑在水熱反應過程中對HA晶體生長及形貌的影響。研究結(jié)果表明:陽離子表面活性劑-CTAB的加入可以控制獲得短棒狀的羥基磷灰石納米顆粒，而陰離子表面活性劑-SDS的加入可得到片狀形貌的羥基磷灰石粒子，非離子表面活性劑-PVA的加入使得羥基磷灰石粒子的長徑比減小。其原理在于:帶有不同電性的陰、陽離子表面活性劑基團，能夠影響負離子配位體生長

4、基元Ca-P6O24的形成，在一定程度上阻止了羥基磷灰石生長基元進入羥基磷灰石晶體，使得各個晶面的相對生長速率受影響，從而形成不同結(jié)晶形貌的羥基磷灰粒子。
　　 采用堿性的精氨酸、酸性的谷氨酸和復合氨基酸作為反應添加劑，在水熱反應過程中制備出不同形貌的羥基磷灰石粒子。研究發(fā)現(xiàn):帶有正電荷胍基基團的堿性精氨酸加入到水熱溶液中，易于吸附到羥基磷灰石晶體的(100)面的P位置，而且這種吸附引起的抑制作用會因濃度的增加而增強，從而得到長

5、徑比小的短棒狀的羥基磷灰石顆粒;加入帶有負離子羧基團的酸性谷氨酸，易于吸附晶體的(100)面或(010)面，得到片狀羥基磷灰石晶體;而復合氨基酸加入到水熱溶液中，它對晶面的影響將隨pH的變化而發(fā)生改變，最后將得到粒徑較大的球柱狀的羥基磷灰石晶體。其機理在于:不同的氨基酸根離子對羥基磷灰石的晶體的吸附位置不一樣，從而對各個晶面的產(chǎn)生不同的影響，得到不同形貌的羥基磷灰石晶體。
　　 研究了聚電解質(zhì)六偏磷酸鈉(STPP)和三聚磷酸鈉（

6、SHMP）在水熱反應過程中對羥基磷灰石形貌的影響。研究發(fā)現(xiàn):聚電解質(zhì)在水溶液中形成的聚陰離子更易于吸附在羥基磷灰石晶體(100)面，阻礙羥基磷灰石在(100)面的活性位置的生長，使得羥基磷灰石晶體(100)面受到抑制成為較大的顯露面。研究表明，直線性的分子鏈狀聚陰離子比環(huán)狀的聚陰離子的吸附力更強，從而對羥基磷灰石晶體形貌的影響更明顯。另外，研究了三聚磷酸鈉的濃度對羥基磷灰石晶體形貌的影響，發(fā)現(xiàn)聚電解質(zhì)濃度越高越容易獲得扁平狀的羥基磷灰石

7、晶體。
　　 嘗試采用殼聚糖與聚丙烯酸(CS-PAA)聚合物微球為模板，使羥基磷灰石顆粒在聚合物空心微球表面形核生長，經(jīng)煅燒，去除聚合物模板，從而得到空心結(jié)構的羥基磷灰石微球。研究表明:聚電解質(zhì)之間的靜電引力斥力是復合空心球形成的關鍵，通過改變殼聚糖和丙烯酸的初始濃度，以及殼聚糖與丙烯酸的原始比例(AA/CS)可以調(diào)節(jié)聚合物空心球的尺寸;利用明膠作為聚合物與無機物的羥基磷灰石之間的粘結(jié)劑，使得羥基磷灰石粒子能夠在聚合物微球表面成