羟基磷灰石对重金属的吸附研究
羟基磷灰石的制备与应用
中国粉体工业 2021 No.222羟基磷灰石的制备与应用
孙镇镇/文
【摘要】羟基磷灰石是自然界中生物骨组织的构成要素,其微孔是由天然孔道结构形
成,具有较强的表面吸附性和离子交换性,是一种具有良好应用前景的无机生物矿物材料,
在生物医用材料、环境功能材料、湿敏半导体材料、催化剂载体以及抗菌功能材料等方面
都有广泛的应用。本文首先简单介绍了羟基磷灰石的基本性能,重点阐述了羟基磷灰石的
制备方法,最后对其应用进行了阐述。
【关键词】羟基磷灰石;性能;制备;应用
羟基磷灰石 (hydroxyapatite,
HAP),化学式为Ca10(PO4)6(OH)2,是
一种微溶于水的磷酸钙盐,属于六方晶
系。HAP 的结构可以描述为磷氧四面
体基团的紧密结合体,图1为HAP 的晶体结构图[1]。从图1中可以看到,
P5+位于四面体的中心,并且其顶部被
4个 O 原子占据。Ca2+则被磷氧四面
体所包围,在晶胞中占有2个独立的位
置 Ca(I) 和 Ca(II),从而形成 2 种直径不同、互不相连的通道。由于 HAP
结构中存在2个不同的钙位点,所以
可以通过对钙位点的特定修饰来调节
HAP 的特性。
图
1 羟基磷灰石的晶体结构本刊视点Viewpoint23中国粉体工业 2021 No.2羟基磷灰石的密度为3.156g/
cm3,熔点为1650℃,溶度积为
(6.3±2.1)×10-59,晶体折射率为
1.64-1.65。其在水中溶解度约0.4
ppm,呈弱碱性,pH为7-9。
在人体骨骼中,羟基磷灰石大约占
总质量的90%,其余10%为碳酸钙和
其他无机盐[2-4]。
羟基磷灰石是自然界中生物骨组织的构成要素,其微孔是由天然孔道结构
形成,具有较强的表面吸附性和离子交
换性,随着科技和医学的不断前行,为
了更大程度地发挥其性质,人工合成的
羟基磷灰石也变得越来越多,它可以凭
借自身的生物相容性、生物活性、骨传
导性在骨治疗上发挥重要的作用。过去
的二十年中,羟基磷灰石在骨和牙齿植
新型光催化剂载体羟基磷灰石的制备及性能表征
I 摘 要 本论文主要分为两大部分第一部分是均匀沉淀法制备羟基磷灰石的研究第二部分是研究用羟基磷灰石作为载体的负载型二氧化钛光催化剂的制备及性能评价 羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成份合成磷灰石以其特有的性能可在生物活性吸附性生物高分子的分离精制环境净化重金属离子的捕获环境催化剂脱氟剂等方面有广泛的应用本论文采用均匀沉淀法制备了纳米级的针状羟基磷灰石利
用XRDFT-IRSEMBET比表面测试以及粒度测试对其进行了表征并最终获得了平均粒径为纳米级的针状羟基磷灰石晶体在制备得到性能良好的羟基磷灰石粉末的基础上采用压模成型的方法烧结制得具有一定形状和强度的羟基磷灰石块状载体
光催化氧化法是以n 型半导体的能带理论为基础以半导体作敏化剂的一种光敏氧化法传统光催化悬浮体系存在反应后TiO2难以回收以及产生二次污染等问题很多研究者考虑将光催化剂固定到某种载体上本文拟通过制备一种与环境友好的羟基磷灰石作为具有吸附性能的新型载体改进溶胶-凝胶法制备TiO2的配方采用浸渍涂覆的方法制得高效且能多次重复使用的负载型复合光催化剂并以酸性媒介红B等模拟染料废水为处理对象来进行光催化的活性评价其中对光催化剂TiO2的负载量染料溶液
初始浓度及pH值染料溶液的种类载体本身的特点对染料的脱色进行了讨论并将
TiO2/HAP与P25悬降体系玻璃载体进行了比较 实验结果表明当钛酸正丁酯与水的摩尔比为12以冰醋酸作酸催化剂和络合剂并添加一定量的稳定剂时既能保证所制备的溶胶长时间不变成凝胶又能保证催化剂负载牢固
当煅烧温度为500时TiO2的主要晶型为锐钛矿结构将HAP模块在TiO2溶胶中浸渍涂覆
3次平均负载量为0.171克/片在15W的杀菌灯下的照射120min后对100mg/L酸性媒介
红B的脱色率可达到92%以上实验证明了TiO2/HAP对染料具有较高的催化活性HAP不仅是一种良好的吸附材料而且对光催化还有一定的促进作用是一种良好的光催化剂载体 综上所述采用均匀沉淀法可制得粒径在纳米级的针状羟基磷灰石对其进行加工定型后除本身具有一定的吸附效果和光催化效果外还是一种性能良好的光催化剂载体这对制备新型环境材料羟基磷灰石以及开发拓展它的新功能方面有一定的应用价值
介孔羟基磷灰石的用途
介孔羟基磷灰石的用途
介孔羟基磷灰石是一种具有广泛应用前景的材料。它由介孔结构和羟基磷灰石组成,具有优异的物理化学性质和生物相容性,因此在许多领域得到了广泛应用。
介孔羟基磷灰石在医学领域具有重要的应用价值。由于其具有良好的生物相容性和生物活性,它被广泛用于人工骨骼修复和组织工程领域。介孔羟基磷灰石可以作为骨修复材料,用于治疗骨折、骨缺损和骨肿瘤等疾病。其独特的介孔结构可以提供良好的生物活性和细胞附着能力,促进骨细胞的生长和再生。此外,介孔羟基磷灰石还可以用作药物缓释材料,可以将药物吸附在其孔道内,实现药物的缓慢释放,提高治疗效果。
在环境领域,介孔羟基磷灰石也具有重要的应用前景。由于其具有高比表面积和良好的吸附性能,介孔羟基磷灰石可以用于水处理和废气处理。它可以吸附水中的有害物质和废气中的污染物,如重金属离子、有机物和有害气体等,从而净化水源和改善空气质量。
介孔羟基磷灰石还在能源领域展示了广阔的应用前景。由于其独特的孔道结构和高比表面积,介孔羟基磷灰石可以用作电池材料和催化剂载体。它可以用于锂离子电池和超级电容器等能源存储设备,提高电池的容量和循环性能。同时,介孔羟基磷灰石还可以作为催化剂载体,用于催化反应,提高反应速率和选择性。
介孔羟基磷灰石具有广泛的应用前景,特别是在医学、环境和能源领域。它的优异性能和多功能特性使其成为一种独特的功能材料,为人们解决各种问题提供了新的思路和方法。随着科学技术的不断发展和创新,相信介孔羟基磷灰石的应用领域将会更加广泛,为人类社会的发展做出更大的贡献。
纳米羟基磷灰石对模拟含铬废水中Cr~(6+)的吸附研究
第24卷第5期 2010年9月 山东理工大学学报(自然科学版) Journal of Shandong University of Technology(Natural Science Edition) Vo1.24 No.5 Sep.2010
文章编号:1672—6197(2010)05—0020—03
纳米羟基磷灰石对模拟含铬废水中Cr6+的吸附研究
陈彰旭 ,郑炳云 ,傅明连 ,李先学 ,陈志彬
(1.莆田学院环境与生命科学系,福建莆田351100;
2.华侨大学材料科学与工程学院,福建厦门361021)
摘 要:利用田螺厣片作为生物模板制备纳米羟基磷灰石(HAP),并利用正交试验方法研究所制
备的纳米HAP对模拟含铬废水中Cr叶的吸附情况,确定了吸附较佳工艺条件.吸附效果最好时吸
附率为88.7 .
关键词:纳米羟基磷灰石;厣片;生物模板法;铬;吸附
中图分类号:TQ420.9 文献标识码:A
The sorption of chromium(VI)on nano。hydr0xyapatite
in simulated chromium(VI)wastewater
CHEN Zhang—XU ,ZHENG Bing—yun ,FU Ming—lian ,LI Xian—xue ,CHEN Zhi—bin
(1.Department of Environment and Life Sciences,Putian University,Putian 351100,China;
2.College of Materials Science and Engineering,Huaqiao University,Xiamen 361021,China)
Abstract:The operculum of river—snails was used as a biological template to induce the growth of
羟基磷灰石研究进展
2010-2011 第2学期
《生物医用材料》期中考试
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羟基磷灰石研究进展
摘要:由于羟基磷灰石( HA) 不但与人体骨骼晶体成分和结构基本一致,而且其生物相容性、界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料,另外有
极好骨传导性和与骨结合的能力, 无毒副作用, 无致癌作用,所以被广泛用作硬组织修复材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料。同时,羟基磷灰石具有良好的生物活性,具有特殊的晶体化学特点,是较好的生物材料,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术.目前 ,羟基磷灰石涂层的制备方法有等离子喷涂法、 激光熔覆法、电结晶液相沉积法、溶胶 -凝胶法等。对于制备要求较高、具有表面活性的吸附材料羟基磷灰石而言 ,溶胶 - 凝胶法是较为合适的方法 ,本文羟基磷灰石涂层进行了研究。主要从羟基磷灰石的合成制备,复合材料涂层种类及HA涂层影响因素,应用等方面对羟基磷灰石进行介绍,并对其进行研究展望。
关键词:羟基磷灰石 制备 复合材料 涂层 研究进展
前言
羟基磷灰石是一种磷酸钙生物陶瓷, 与人体自然骨和牙齿等硬组织中的无机质在化学成分和晶体结构上具有相似性,是一类重要的骨修复材料,分子式为Ca10 ( PO4 ) 6
( OH ) 2 , 简写为 HA 或 HAP,Ca/ P 物质的量比理论值为1. 67, 属磷酸钙陶瓷中的一种生物活性材料。从分子结构( 如图 1) 可以看出, 它易与周围液体发生离子交换。HA
属六方晶系, 空间群为 P63/m。其结构为六角柱体, 与c轴垂直的面是一个六边形, a、
b 轴的夹角为 120 °, 晶胞常数 a= b= 9. 324 A , c= 6. 881A 。单位晶胞含有 10 个[ Ca]2+、6个[ PO4]3-和2个[ OH]-, 这样的结构和组成使得H A 具有较好的稳定性。磷灰石是自然界广泛分布的磷酸钙盐矿物,根据其结构通道中存在的阴离子的种类,
羟基磷灰石作为催化材料的研究进展
28化学试剂2021年1月
DOI: 10.13822/ki.hxsj.2021007740
厂 y ay ay »*>« »yWO4I:综述与进展jLY WY»-*«AY »•>« * Y化学试剂,2021,43( 1),28 〜33
轻基磷灰石作为催化材料的研究进展
任大军*,尚珊珊
(武汉科技大学 资源与环境工程学院,湖北 武汉430081)
摘要:轻基磷灰石(HAP)由于具有无毒性、生物相容性、热稳定性、吸附性、离子交换性、结构稳定性等,因而被广泛应用
到催化剂的制备中。作为一种新型催化材料,HAP的特殊晶体结构对一些反应表现出催化活性,并且经过改性、负载等 方法处理过后的HAP催化剂显示出独特的催化优势。基于近年来HAP在催化邻域的发展,综述了 HAP作为催化材料 在降解污染物、制氢、药物合成、还原氮氧化物等反应中的不同应用,并对未来的研究方向进行了展望。关键词:羟基磷灰石;结构活性;多孔材料;催化;应用
中图分类号:0643.3 文献标识码:A 文章编号:0258-3283(2021)01 -0028-06
Progress of Hydroxyapatite as Catalytic Material REN l)a-jun * ,SHANG Shan-shan ( College of Resource and Environmental Engineering, Wuhan University of Science and Technology , Wuhan 430081 ,China) , Huaxue Shiji ,2021 ,43( 1) ,28 〜33
Abstract: Hydroxyapatite ( HAP) has been used in the preparation of catalysts due to its excellent properties such as non-toxici- ty , biocompatibility , thermal stability , adsorption , and ion exchange. As a new type of catalytic material, the special crystal structure of HAP shows catalytic activity for some reactions,and the HAP catalyst treated by modification, loading and other methods shows unique catalytic advantages.Based on the development of HAP in the catalytic neighborhood in recent years,the different applications of HAP as a catalytic material in the degradation of pollutants, hydrogen production , drug synthesis, and reduction of nitrogen oxides are reviewed , and the future research directions are prospected.
颗粒化磷矿物材料重金属吸附剂的研制
第5期 2007年10月 矿产综合利用 Multipurpose Utilization of Mineral Resources No.5 0ct.2OO7
颗粒化磷矿物材料重金属吸附剂的研制
罗惠华 ,程静。,钱功明。,钟康年
(1.武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北武汉430073;
2.襄樊樊东环保局,湖北襄樊441000;
3.华中科技大学环境科学与工程学院,湖北武汉430074)
摘要:探讨了以改性天然磷灰石为原料制备颗粒状重金属废水处理剂的造粒方法和影响因素,结果表明:按一
100目占75%的改性磷灰石配加6%A/和0.2%N一1,水分10%,造球12min,烘干后700 ̄C焙烧20rain制得的颗粒化
水处理剂的抗压强度为18.14kg/em 、比表面积为3.25m /g、去除Pb 能力为112.28mg/g。
关键词:重金属废水;改性天然磷灰石;造粒
中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:1000-6532(2007)05-0020-05
自二十世纪80年代日本的铃木乔¨ 等发现
羟基磷灰石对水溶性的铅离子有很好的去除效果以
来,人们利用磷灰石的生物活性、吸附性、环境净化
等方面的性能,开发出各种环境材料。在研究过程
中,人们还发现水溶性的金属阳离子在常温常压下
能够保留在羟基磷灰石上,并提出了其行为不仅仅
是吸附效应,而且也是水溶液中的阳离子与磷灰石
晶格中钙之间的离子交换反应的假设 。磷灰石
作为新兴的无机晶格阳离子交换剂,处理水溶液中
的金属阳离子的去除顺序为}6J:Pb >Cdn>Znn
>Mn >Hg2 ,而且改性的含结构碳酸根的磷灰
石,对这些金属阳离子的去除效果更好。与粘土
相比,天然磷灰石不仅去除铅离子量高一个数量级,
而且主要反应产物稳定性极高,是一种理想的矿物
环境材料。
虽然磷灰石去除废水中的重金属离子在实验室
阶段已经取得了很好的效果 ,但是绝大多数均
仿骨盐吸附剂的合成及其在脱除重金属方面的应用
第27卷第2期 2011年4月 天津理工大学学报 JOURNAL OF TIANJIN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY V01.27 No.2 Apr.2011
文章编号:1673-095X(2011)02—0076-05
仿骨盐吸附剂的合成及其在脱除重金属方面的应用
田惠芸,孙 波,王 萍,刘连遵
(天津理工大学化学化工学院,天津300384)
摘要:本文通过对比固态CaHPO 直接水解法和高浓度化学沉淀法,在低饱和状态下合成了羟基磷灰石.通过等 离子发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、热重(TG)以及扫描电镜(SEM)对其进行了表征,考察了其 在脱除重金属方面的应用.结果表明:所得产物的组成和形貌均与人骨相似,为缺钙的碳酸盐型羟基磷灰石;其对高 浓度的Hg2 、Pb¨、cd2 、c, 和低浓度的Pb“、c(12 、cr3 有较强的吸附,对Cr,0 和AsO 则没有吸附作用.
关键词:羟基磷灰石;碳酸盐;吸附剂;脱除重金属 中图分类号:0614.23 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1673-095X.2011.02.017
Synthesis of adsorbent imitating bone salt and its application to the
removal of heavy metals
TIAN Hui—yun,SUN Bo,WANG Ping,LIU Lian—zun
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Tianjin University of Technolo ̄,Tianjin 300384,China)
Abstract:Hydroxyapatite was synthesized at low supersaturation,compared with the direct hydrolysis from solid—state Call—
纳米羟基磷灰石对Zn 2+的吸附行为
第24卷第2期 2010年4月 济南大学学报(自然科学版) JOURNAL OF UNIVERSITY OF JINAN f Sci.&Tech. Vo1.24 No.2 Apr.2010
文章编号:1671—3559(2010)02—0131—04
纳米羟基磷灰石对zn2+的吸附行为
尹贻芬,吴柳明,赵辉,朱婷婷,赵延杰
(济南大学化学化工学院,山东济南250022)
摘要:用人工合成的纳米羟基磷灰石吸附溶液中的金属离子Zn¨,考察吸附时间、pa值及Zn2 初始离子浓度等因素对
吸附效果的影响,探讨吸附机理。结果表明:纳米羟基磷灰石对Zn2 的吸附符合拟二级反应动力学方程,吸附时间60 min即
可达到平衡;吸附量与pH值和Zn 的初始浓度呈正相关关系;纳米羟基磷灰石对Zn 的吸附属Langmuir等温吸附类型。
关键词:纳米羟基磷灰石;zn“;吸附
中图分类号:0643 文献标志码:A
Adsorption Behavior of Zn on Nanohydroxyapatite
YIN Yi-fen,WU Liu-ming,ZHAO Hui,ZHU Ting・ting,ZHAO Yan-jie
(School ofChemist ̄and Chemical Engineering,University of Jinan,Jinan 250022,China)
Abstract:Syn ̄etic nanohydroxyapatite WaS used to remove Zn“from solution.The influence of various parameters on the adsorp-
tion,including adsorption time,pH value of suspensions and initial concentration of Zn“,was investigated and the adsorption mecha-
羟基磷灰石对水溶液中锌离子的吸附动力学研究
2011年第5期
第38卷总第217期 广 东 化工
www.gdchem.corn l21
羟基磷灰石对水溶液中锌离子的吸附动力学研究
汪华明,薛幼江
(浙江省上虞市环保局,浙江上虞312300)
【摘要】以废弃的鸡蛋壳为原料,制备了碳羟基磷灰石,用红外光谱对其结构进行了表征。将得到的碳羟基磷灰石进行水溶液中锌离子的吸
附,考察了吸附过程的动力学,结果表明,碳羟基磷灰石对水溶液中锌离子的吸附符合二级反应动力学方程:1/pR=O 0536t+1.0992,相关系数
R=0.99724,其拟合度比较好。
[关键词】羟基磷灰石;锌离予;吸附;动力学 [中圈分类号1P73.1 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2011)05—0121—02
Adsorption and Kinetic Study of HydrOxyapatite on Zinc Ions in Aqueous Solution
Wang Huaming,Xue Youjiang
(Environmental Protection Agency of Shangyu City,Shangyu 3 12300,China)
Abstract:Hydroxyapatite(HAP)was prepared with using discarded eggshell as material,the prepared HAP was characterized by FT—IR.Adsorption and kinetic
of hydroxyapatite on zinc ions in aqueous solution was studied The results show that the sorption kinetic is accord with second order reaction,the reaction equation was l/pR=0.0536t+1.0992,the correlation coefficientwas 0.99724,thedegree offittingis good.
