羟基磷灰石一维微/纳米材料的合成、性能及应用研究

发布时间：2021-11-13 19:57

　　羟基磷灰石是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物相容性。羟基磷灰石材料的性能与应用受到其形貌、尺寸、结晶性以及组装结构等因素的影响。人们已经成功合成出具有不同形貌、尺寸以及结晶性的羟基磷灰石材料,包括零维的颗粒;一维的棒/线;二维的片等。在众多羟基磷灰石材料中,具有高长径比的一维微/纳米材料越来越受到人们的关注。具有高长径比的一维羟基磷灰石材料,具有优良的力学性能,易于在三维空间形成相互交织的网络结构,在力学增强、构建三维体材料等领域表现出独特的优势。但是,合成纯度高、长度长、结晶度高、分散性好、尺寸分布均一的一维羟基磷灰石微/纳米材料仍然面临挑战。本论文利用油酸钙作为前驱体,采用水热法/溶剂热法合成出纯度高、结晶度高、尺寸分布范围窄的超长一维羟基磷灰石微/纳米材料,包括羟基磷灰石超长纳米线与羟基磷灰石超长微米管,并研究它们的表征、性能以及在力学增强、生物多孔陶瓷、超轻多孔材料等领域的应用。本论文的具体研究内容如下:1.羟基磷灰石超长纳米线的制备与应用研究以油酸钙为前驱体,采用水热法/溶剂热法合成出结晶度高、纯度高、尺寸分布较均一的羟基磷灰石超长纳米线。利用羟基磷灰石超长纳... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市

【文章页数】：169 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

羟基磷灰石的晶体结构[45]

羟基磷灰石一维微/纳米材料的合成、性能及其应用研究相反应法合成羟基磷灰石纳米颗粒，具体是以磷酸钙和氧化钙或氢氧化钙等（如 CaHPO4与 CaO[47]，Ca2P2O7与 CaO[48]）为原料，通过研磨、高温来合成羟基磷灰石纳米颗粒（图 1.2）。利用固相反应法可以合成出具有化学比以及高结晶度的羟基磷灰石纳米颗粒，且方法简单，易于实现羟基磷灰石材料的大批量生产。但是，固相法合成羟基磷灰石纳米颗粒也存在着一些缺点括产物的尺寸分布不均匀、颗粒团聚严重、颗粒尺寸较大等。机械化学法也为机械合金法，是一种用于合成纳米合金粉体和纳米陶瓷粉体等先进材料的方法。利用机械化学法合成的羟基磷灰石纳米颗粒，具有尺寸分布均匀、结整等特点[49-52]。

合成制备羟基磷灰石纳米材料，因此被称为超声波法温法可以分为燃烧法和喷雾热解法。燃烧法合成羟基磷灰石纳米其能够通过一部操作快速合成出高纯度的羟基磷灰石材料。在化剂（硝酸钙和硝酸）与有机燃料（如尿素、柠檬酸等）发生快维持的氧化还原反应，最终形成羟基磷灰石纳材料[86-88]。喷超声发生器将前驱体溶液雾化，然后将其喷入到高温区域中，在反应的方法。利用喷雾热解法合成的羟基磷灰石纳米材料具有结好、化学计量比等优点，但是存在着容易产生二次团聚等问题。外，羟基磷灰石纳米材料的合成方法还包括生物源转化法。在自量含有羟基磷灰石材料的生物废弃物，包括牛骨、鱼骨等天然骨弃物中提取羟基磷灰石材料，不仅绿色、环保，还可以有效节约外还可以利用自然界中富含钙离子的天然材料为前驱体（如蛋壳基磷灰石纳米材料（如图 1.3）。

【参考文献】：
期刊论文
[1]聚多巴胺在生物材料表面改性中的应用[J]. 刘宗光,屈树新,翁杰.  化学进展. 2015(Z1)
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[3]磷酸氢钙水解法合成羟基磷灰石纳米晶[J]. 李东旭,耿艳丽,李延报.  无机化学学报. 2008(01)



本文编号：3493623