纳米羟基磷灰石的制备及结晶尺寸的控制

纳米羟基磷灰石应用及合成方法

潘亚妮;付亚国

【摘要】The construction and characteristics of hydroxyapatite were

introduced.The application progress of hydroxyapatite was summarized

from sclerous tissues repairing materials,drug carrier and antineoplastic

activity.The main synthetic methods,such as dry synthesis,microemulsion

method,precipitation method,sol-gel method,ultrasonic

synthesis,hydrolysis,self-combustion method,and hydrothermal

method,and research status were summarized.%介绍了羟基磷灰石的结构及特性;分别从硬组织修复材料、药物载体及抗肿瘤活性等三方面综述了纳米羟基磷灰石的应用研究进展;总结了目前纳米HA的主要合成方法,如干法合成、微乳液法、沉淀法、溶胶-凝胶法、超声波合成法、水解法、自燃烧法、水热法等及其研究现状。

【期刊名称】《广州化工》

【年(卷),期】2012(040)024

【总页数】3页(P13-15)

【关键词】纳米羟基磷灰;应用;合成方法

【作者】潘亚妮;付亚国

【作者单位】健雄职业技术学院生物与化学工程系,江苏太仓215411;中化太仓环保有限公司,江苏太仓215433 【正文语种】中文

【中图分类】R318.08

羟基磷灰石 (hydroxyapatite，简称HA)，又称羟磷灰石，分子式为Ca5(PO4)3(OH)，但是经常被写成Ca10(PO4)6(OH)2的形式以突出它的结构特征:晶胞是由两分子组成的。性脆，折射率为1.64～1.65，线形热膨胀系数为13.3×10－6K－1，微溶于水，密度3.16 g/cm3，呈弱碱性 (pH=7～9)，理论Ca/P值为1.67，电镜显示骨中HA呈小片状 (1.5～3.5 nm)×(5.01～10.0

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

生物医用纳米羟基磷灰石的性质及其制备_李颖华

中国组织工程研究与临床康复第12卷第41期 2008–10–07出版

Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research October 7, 2008 Vol.12, No.41

ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH

81431School of Materials

Science and

Engineering, Shaanxi

University of Science

and Technology,

Xi’an 710021,

Shaanxi Province,

China; 2Shenzhen

Key Laboratory of

Special Functional

Materials, Shenzhen

University, Shenzhen

518060, Guangdong

Province, China

Li Ying-hua★,

Studying for master’s

degree, School of

Materials Science

and Engineering,

Shaanxi University of

Science and

Technology, Xi’an

710021, Shaanxi

Province, China

liyinghua840306@

Correspondence to:

Huang Jian-feng,

Doctor, Professor,

Doctoral supervisor,

School of Materials

Science and

Engineering, Shaanxi

University of Science

and Technology,

Xi’an 710021,

Shaanxi Province,

羟基磷灰石的制备及应用研究

羟基磷灰石是一种生物医用材料，具有良好的生物相容性和生物活性。在牙科、骨科、普外科等领域被广泛应用，特别是在人造骨修复方面发挥着重要作用。

1. 羟基磷灰石的制备方法

羟基磷灰石的制备方法有多种，其中包括化学合成、水热法、共沉淀法等。其中，共沉淀法是目前最为常用的制备方法之一。

共沉淀法是通过将含有Ca2+和PO4^3-的化合物，如CaCl2和Na2HPO4混合在一起，并在水中搅拌，使其形成沉淀。沉淀经过干燥和高温煅烧，即可得到羟基磷灰石。通过调节反应条件，如pH值、反应温度和时间等参数，可以得到不同形态和性质的羟基磷灰石。

2. 羟基磷灰石的应用研究

羟基磷灰石的应用研究主要集中在生物医用材料领域。它具有良好的生物相容性和生物活性，可以与组织细胞良好地结合，促进骨组织的生长和再生。

在牙科领域中，羟基磷灰石被广泛应用于牙髓炎和牙根被破坏的治疗中。在骨科领域中，羟基磷灰石则被用于骨修复和骨再生。在普外科领域中，羟基磷灰石则被用于人造关节的制作，以及其他重大手术中的骨缺损修复。

不仅如此，羟基磷灰石还可以通过表面修饰、掺杂和复合等方法，来改善其性能和功能，例如提高降解速率、增强力学性能、抗菌、降解药物等。这些方法均可以扩展羟基磷灰石的应用范围和提高其性能，推动其在生物医用材料领域的进一步发展。

3. 羟基磷灰石的发展前景

近年来，随着医疗技术的发展和人们健康意识的提高，生物医用材料的需求量越来越大。而作为一种重要的生物医用材料，羟基磷灰石将在未来得到进一步的应用和发展。

未来，羟基磷灰石的发展将更加注重材料的智能化、定制化和可持续发展。通过纳米材料、生物材料等新技术的应用，将实现羟基磷灰石在组织工程、医学影像等领域的广泛应用。同时，在病理诊断与治疗中更广泛地运用，例如在肿瘤的预防、诊断和治疗中的应用，将会取得更为广泛和重要的应用和发展。

总之，羟基磷灰石是一种生物医用材料，具有广泛的应用前景和发展空间。随着生物医用材料技术的不断进步，相信羟基磷灰石也将继续发挥其重要作用，为人类健康事业做出更大的贡献。

纳米羟基磷灰石的制备及工艺研究

２００６年第　２７卷第６期　

纳米羟基磷灰石的制备及工艺研究　

李建华　李世普　韩颖超　闰玉华　万　涛　

（武汉理工大学）　

摘　要：　采用水热合成法制备出羟基磷灰石，采用气流粉碎技术通过液悬浮超声分散沉淀技术制备出了羟基磷灰　

Ａ￣（ｎｍ级），并通过进一步对材料进行红外光谱和ＸＰＤ及ＦＴ．ＩＲ等测定手段对粉末进行了表征和分析　

关键词：　羟基磷灰石；蚋米；　生物医用材料；液悬浮分散技术　

羟基磷灰石［Ｃａ１。（ＰＯ　）　（０Ｈ）：］简称ＨＡ、是自　

然骨的结晶部分，约占骨重量的７ｏ　～９Ｏ％左右，合　

成ＨＡ在组成成分上与自然骨组织钙盐一致，在生　

物学特性方面，它也具有良好的生物相容性和骨传　

导性。能为新骨的形成提供生理支架作用与骨组织　

形成直接的骨性结合。将ＨＡ粉末以涂层或复合的　

方式引进聚合物中，可以改善材料的生物相容性。所　

以，羟基磷灰石是理想的骨织替代材料。由于纯的聚　

乳酸（ＰＤＩ　Ｉ　Ａ）材料在普通Ｘ光下不显影，而通过加　

入ＨＡ后可以提高材料对Ｘ光的阻拒能力，便于医　

生观察。另外，纯的聚乳酸模量较低，在降解中很显　

得柔软，材料的综合力学强度考虑，ＰＤＩ　Ｉ　Ａ／ＨＡ复　

合材料比纯的聚乳酸材料更适合作为内固定材料使　

用。这就是制备羟基磷灰石的目的。　

高质量的纳米ＨＡ粉末是制备高性能羟基磷灰石　

生物陶瓷人工骨的理想原料。制备羟基磷灰石粉料的　

方法有：溶液反变法，水热分解法，热压烧结方法等。而　

任何制备工艺最初得到的产物只是一种无定形的物　

质，通常不具备羟基磷灰石的晶体结构，称之为无定形　

磷酸钙（简称ＡＣＰ），分子方式Ｃａ　。　（ＨＰＯ　）　

（ＰＯ　）　一　（０Ｈ）。一　。在传统方法中将无定形干燥物研　

磨筛分后进行晶化处理，有时还要加高压来控制微观　

结构和化学组成，才得到结晶度较好的致密的ＨＡ。将　

阐述采用水热分解合成法合成羟基磷灰石的前体物的　

方法。并进一步用气流磨粉碎，再进行液悬浮超声技术　

进行分散等工艺处理过程。这种纳米微粉已被运用到　

纳米羟基磷灰石材料的制备与性能测试

中国陶瓷工业　２００７年２月第１４卷第１期　ＣＨＩＮＡ　ＣＥＲＡＭＩＣ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　Ｆｅｂ．２００７　Ｖｏ１．１４．Ｎｏ．１　

文章编号：１００６—２８７４（２００７）ｏｌ一０００９—０３　

纳米羟基磷灰石材料的制备与性能测试　

叶金凤　陈庆华　韩长菊　张峰　景森　

（昆明理工大学材料与冶金工程学院，６５００９３）　

摘要以饱和氢氧化钙上清溶液、磷酸为主要原料，在室温，ｐＨ值为９，反应时间６小时条件下，采用共滴定法制备纳米级羟基　

磷灰石，并通过ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＩＲ检测等测试手段对材料进行分析表征　结果表明：材料中的羟基磷灰石为类似于自然骨　

矿物相结晶度低的含微量碳酸根的纳米晶体，制备的六方晶型纳米羟基磷灰石长轴约为８Ｏｎｔｏ，短轴约为３０ｎｍ，粒径均　

匀且分散性较好　

关键词纳米，羟基磷灰石，共滴定法　

中图分类号：ＴＱ１７４．７５　文献标识码：Ａ　

１　引言　

羟基磷灰石（Ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ，ＨＡＰ）是脊椎动物的骨和齿　的主要成分Ｉ１Ｊ，如人体骨中ＨＡＰ的质量分数约占６０％左右，　

人牙齿的珐琅质表面ＨＡＰ质量分数约占９５％以上。人体骨　主要由有机的骨基质结构与无机的骨盐框架结构组成　１，无机　

结构的基本单元是针状和柱状的磷灰石晶体，长约４０—　

６０ｎｍ，宽约２０ｎｍ，厚约３—５ｎｍ　人工合成的羟基磷灰石具有　

良好的生物亲和性、生物相容性、生物活性和骨传导作用，是　

一种优良的硬组织替代材料　。但由于羟基磷灰石具有陶瓷材　

料固有的脆性大、韧性低等缺点，不能用于负重部位骨缺损的　修复。纳米陶瓷具有高强度、高韧性等优点，同时，基于仿生学　

的角度，纳米羟基磷灰石结晶与胶原、骨生长凶子等复合制备　

复合生物活性骨修复材料，可以兼有骨传导和骨诱导作用，提　

高骨植入材料的成骨能力，而且，纳米级ＨＡＰ在功能上表现　

出一些特异性能ｌ４【，如纳米级ＨＡＰ粒子对一些肿瘤细胞的生　长具有抑制作用，而对正常细胞基本没有负面作用。凶此，对　

纳米hap制备方法

纳米羟基磷灰石（Hydroxyapatite，简称 HAP）是一种重要的生物材料，具有与人体骨骼相似的化学成分和结构，在生物医学领域有着广泛的应用前景呢。那怎么制备纳米 HAP 呢？

一种常见的方法是水热法呀。就好比是在一个特殊的“高压锅”里进行一场神奇的反应。把含有钙源和磷源的物质放进去，然后调节好温度和压力等条件，经过一段时间，纳米 HAP 就慢慢“长”出来啦。这就好像是在精心培育一颗珍贵的种子，需要适宜的环境才能茁壮成长呢。

还有溶胶-凝胶法呢。想象一下，把各种化学物质混合在一起，就像调鸡尾酒一样，让它们相互作用，逐渐形成一种胶状的物质，最后经过处理就能得到纳米 HAP 啦。这过程是不是很奇妙呀？

沉淀法也不错哟。就如同天空中飘落的雪花，钙源和磷源在合适的条件下相遇，沉淀下来，慢慢堆积就形成了纳米 HAP。是不是很有意思呢？

另外，微乳液法也值得一提呢。这就像是在一个微小的“魔法世界”里，各种成分在特定的环境中相互作用，最终诞生出纳米 HAP 这个“小精灵”。

在实际制备中，可不是随随便便就能成功的哟。就像做饭一样，火候、调料都要恰到好处呢。要精确控制各种条件，温度不能太高也不能太低，反应时间不能太长也不能太短，不然可就得不到理想的纳米

HAP 啦。

而且，不同的方法都有各自的优缺点呢。水热法可能制备出的纳米

HAP 结晶度比较高，但操作相对复杂；溶胶-凝胶法可以制备出纯度较高的纳米 HAP，但成本可能会高一些；沉淀法简单易行，但可能对产物的形貌控制没那么好。这就好像是不同的工具，各有各的用处呀。

那在选择制备方法的时候，可得好好考虑呢。要根据实际需求，比如对纳米 HAP 的性能、形貌等方面的要求，来选择最合适的方法。这就像是选衣服，要根据场合、自己的喜好来挑，不能随便拿一件就穿上呀。

总之，纳米 HAP 的制备方法有很多种，但每种方法都需要我们认真对待，精心操作，才能得到我们想要的纳米 HAP 呢。这可不是一件容易的事儿呀，但只要我们用心去研究，去尝试，就一定能掌握这些方法，为生物医学领域做出更大的贡献呢！你说是不是呀？

纳米羟基磷灰石

纳米材料学作业

2005202027 张峰

一．外文综述

1．纳米羟基磷灰石与胶原和聚乙烯醇的复合生物材料[1]

材料的制备

1．合成纳米羟基磷灰石

根据羟基磷灰石中Ca/P摩尔比nCa/Np=1.67，配制Ca(NO3)2·4H2O(80 ml, 0.1 M)溶液和

Na3PO4 (48 ml, 0.1 M)溶液，室温下共滴定，不断搅拌混合液。用Na(OH)2调节PH，使PH保持在10。反应得到悬浊液用布氏漏斗过滤后，去离子水清洗，沉淀物80℃隔夜干燥。

2．合成纳米羟基磷灰石/PVA复合物

90℃下配制不同浓度的PVA/去离子水混合液，90℃保持30min。在搅拌的条件下加入1中制备的羟基磷灰石粉体，持续搅拌30min，制得的HAp/PVA凝胶体。用冷冻分相干燥法对该胶体脱水干燥（将胶体降温至-20℃后在升温至20℃，如此反复进行1～4个周期）。

3．合成羟基磷灰石/胶原复合物（HAp/Col）

先在室温下配制30ml、浓度为0.6 mg/ml胶原/水的混合液，持续搅拌2h。之后加入80 ml 0.1M

的Ca(NO3)2·4H2O溶液，再缓慢滴加Na3PO4 (48 ml, 0.1 M)溶液，用Na(OH)2调节PH至10，制得呈凝胶状的HAp/Col复合物。将该凝胶用布氏漏斗过滤，去离子水清洗，室温干燥。

4．合成羟基磷灰石/胶原/PVA复合物（HAp/Col/PVA）

室温、搅拌的条件下配制15ml浓度为0.3mg/ml的一型胶原/水混合物，持续搅拌1h后把该混合液倒入等体积的PVA/水的混合液中。将得到的混合物室温搅拌30min，再加入40ml0.1M的 Ca(NO3)2（PH调为10），搅拌，70℃保持24h。之后加入24ml0.1M Na3PO4（PH调为10）。如此，在胶原/PVA上原位合成HAp。然后将反应混合物过滤、冲洗、干燥、检测。

结果与讨论

1．不论是单独合成还是在胶原或PVA或是胶原/PVA纤维上原位合成，所制得的羟基磷灰石都为纳米微粒，其宽为10～30nm，长为40～50nm。

羟基磷灰石结晶度

羟基磷灰石是一种重要的人工骨替代材料，其结晶度是影响其生物活性和力学性能的重要因素。在人体内，羟基磷灰石可以与骨组织相似的化学成分和结构，具有良好的生物相容性和可降解性，因此被广泛应用在人工骨修复领域。

羟基磷灰石结晶度是指其晶体结构完整度和相对结晶度的综合评价。具体来说，结晶度高的羟基磷灰石具有更完整的晶体结构和更高的结晶度，晶粒尺寸小，晶体边缘锐利，表面更光滑。相反，结晶度低的羟基磷灰石则晶体结构不完整，晶粒尺寸大，晶体边缘呈圆形，表面较粗糙。

影响羟基磷灰石结晶度的因素有很多，主要包括制备方法、烧结温度和添加剂等。首先，不同的制备方法会对羟基磷灰石的结晶度有不同的影响。例如，溶胶-凝胶法可以制备高结晶度的羟基磷灰石，而水热法得到的产物结晶度较低。

其次，烧结温度是影响羟基磷灰石结晶度的另一个重要因素。普遍认为，烧结温度越高，羟基磷灰石的结晶度越高。但是，烧结温度过高则会导致晶体晶粒长大过快，进而影响其生物活性和降解性能。

最后，添加剂也是影响羟基磷灰石结晶度的因素之一。添加剂可以促进羟基磷灰石的晶体生长和晶格完整度，从而提高其结晶度。例如，氨水、HCl和NaF等添加剂可以提高羟基磷灰石的结晶度。

总之，羟基磷灰石结晶度是影响其生物活性和力学性能的重要因素。制备方法、烧结温度和添加剂等因素都可以影响羟基磷灰石的结晶度。未来的研究需要深入探究这些影响因素，以更好地理解羟基磷灰石的结晶度对其应用性能的影响。

共沉淀法制备纳米羟基磷灰石

田斟学研奔　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—５４２５．２０１２．０８．００４　２０１２，ＶｏＩ．２９　Ｎｏ．８化学与耋劬Ｚ程　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

共沉淀法制备纳米羟基磷灰石　

石和彬　，钟　宏　。刘　羽　。田　兴　．顾金燕　。杨昌盛　

（１．中南大学化学化工学院，湖南长沙４１００８１；２．武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北武汉４３００７３；　３．福州大学紫金矿业学院，福建福州３５０１０８）　

摘要：以硝酸钙、磷酸混合水溶液为前驱体，以氨水为沉淀剂，采用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石．探讨了加料方　式、加料速度、Ｃａ－Ｐ溶液初始浓度、陈化温度、陈化时间以及反应ｐＨ值等工艺条件对纳米羟基磷灰石的结晶粒度与分散　性的影响。结果表明，采用将氨水加入Ｃａ－Ｐ溶液、快速加料的方式，在Ｃａ”浓度为１．０　ｍｏ１．Ｌ＿。、陈化温度为６Ｏ℃、陈　化时间为１２　ｈ、反应ｐＨ值为１Ｏ的条件下可高效制备分散性较好的短棒状纳米羟基磷灰石粉体。　关键词：纳米羟基磷灰石；共沉淀；加料方法；结晶粒度；分散性　中图分类号：ＴＱ　ｌ７４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—５４２５（２０１２）０８－－００１６一Ｏ５　

羟基磷灰石（ＨＡ）是脊椎动物硬组织中的主要无　

机组分，人工合成ＨＡ在生物医学材料、化学催化以　及环境工程等领域得到了广泛的应用［１］，沉淀法是当　前制备纳米ＨＡ最主要的方法，具有工艺流程简单、　成本较低、ＨＡ粉体的结晶程度与粒径可控等优点［２］。　

采用沉淀法制备纳米ＨＡ主要有两条路径：（１）　以Ｃａ（ＮＯ。）：、（ＮＨ　）：ＨＰＯ　为主要原料的液相沉淀　法，需要先用氨水分别将２种原料水溶液的ｐＨ值调　

至１Ｏ以上，从原料配制到沉淀反应等操作过程中频繁　用到刺激性较强的氨水，实验环境较差［１　；（２）以　

Ｈ。ＰＯ　、Ｃａ（ＯＨ）：为主要原料的酸碱中和法，由于　Ｃａ（ＯＨ）　的溶解度很低，在水中时形成悬浊液，反应　