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羥基磷灰石(HA)是人體和動(dòng)物骨骼、牙齒的主要無機(jī)成分，分子式為Ca10(PO4)6(OH)2，骨質(zhì)中的羥基磷灰石是一種長度為200～400nm，直徑為15～30nm的針狀納米顆粒，其周圍規(guī)則地排列著骨膠原纖維。
人工合成納米羥基磷灰石(nHA)作為生物陶瓷具有很多優(yōu)異的性能,如：生物相容性、生物活性、生物降解性、骨傳導(dǎo)性、非免疫原性,等等，這些性質(zhì)使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
納米羥基磷灰石的制備方法
目前，納米羥基磷灰石的合成技術(shù)已相當(dāng)成熟,不僅可以制備出高化學(xué)純度和高化學(xué)計(jì)量比的納米羥基磷灰石粉體，還可以制備不同晶體形貌的粉體滿足不同的應(yīng)用需求。制備方法主要有水熱法、化學(xué)沉淀法、微波固相法、溶膠一凝膠法、自燃燒法和電化學(xué)沉積法等。
1.1水熱法
水熱法基本原理是在較高壓力和溫度下，將鈣鹽和磷酸鹽在密閉容器的水溶液中反應(yīng)合成大晶粒的HA。此法制備納米晶體有許多優(yōu)點(diǎn)，如產(chǎn)物直接為晶態(tài)，無需燒結(jié)晶化，可以減少在燒結(jié)過程中的團(tuán)聚，粒度均勻，形態(tài)比較規(guī)則。改變水熱反應(yīng)條件，可得到具有不同晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶形態(tài)的產(chǎn)物。
1.2化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法的基本原理是將含Ca和P的不同化合物在水溶液中發(fā)生反應(yīng),生成HA沉淀。常用的鈣鹽有Ca(NO3)2、Ca(OH)2、CaO、Ca(OC2H5)2等,常用磷酸鹽有(NH4)2HPO4、K2HPO4、Na2HPO4等。
1.3微波固相法
固相反應(yīng)法是指高溫通人水蒸汽,通過擴(kuò)散傳質(zhì)機(jī)制固相反應(yīng)制備HA。利用水蒸汽的強(qiáng)介入來補(bǔ)給HA中的OH-，用擴(kuò)散補(bǔ)給Ca+2制備無晶格缺陷、正常配比、定量參雜、結(jié)晶程度高的HA單晶體。由于是固相反應(yīng),該法存在反應(yīng)速度慢,反應(yīng)時(shí)間長,生成產(chǎn)物粒徑大,原料粉末需要長時(shí)間混磨,產(chǎn)物的活性差等缺點(diǎn),引入微波輔助可以克服這些缺點(diǎn),制備納米級的經(jīng)基磷灰石。
1.4溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種制備無機(jī)材料的新工藝?；驹硎菍⒔饘俅见}或無機(jī)鹽經(jīng)水解,然后使溶質(zhì)聚合膠化,再將凝膠干燥、焙燒,最后得到無機(jī)材料。HA微粉可通過此方法制備。
1.5自燃燒法
自燃燒法以溶膠-凝膠法為基礎(chǔ)，將溶膠-凝膠法和燃燒法結(jié)合起來,利用硝酸鹽的氧化性和碳?xì)涔倌軋F(tuán)的還原性,在熱誘導(dǎo)下自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。此法實(shí)驗(yàn)操作簡單易行,實(shí)驗(yàn)周期短,節(jié)省時(shí)間和能源,更重要的是反應(yīng)物在合成過程中處于高度均勻分散狀態(tài),反應(yīng)時(shí)原子只需經(jīng)過短程擴(kuò)散或重排即可進(jìn)入晶格位點(diǎn),而且反應(yīng)速度快,前驅(qū)物的分解和化合物的形成溫度低,使得產(chǎn)物粒徑小,分布較均勻。
1.6電化學(xué)沉積法
電化學(xué)沉積法是直接從鈣、磷電解水溶液中制取純HA涂層的方法。所得涂層由純納米針狀組成,且與基體結(jié)合牢固，該涂層經(jīng)125℃蒸氣和425℃焙燒處理后轉(zhuǎn)變?yōu)?00nm左右的高純HA。
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