不同有机模板对羟基磷灰石晶须形貌的控制生长.pdf

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1、·４８·材料导报Ｂ：研究篇２０１１年９月（下）第２５卷第９期不同有机模板对羟基磷灰石晶须形貌的控制生长＊孙瑞雪，鲍志伟（青岛科技大学材料科学与工程学院，青岛２６６０４２）摘要通过添加不同有机模板，采用水热均相沉淀法制备了晶须状羟基磷灰石纳米材料。通过扫描电子显微分析（ＳＥＭ）和Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）研究了羟基磷灰石晶须的形貌、长径比以及相组成等。结果表明，以乙二胺四乙酸（ＥＤＴＡ）、十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢ）、山梨醇为有机模板，均能制备出晶须状羟基磷灰石，其中以ＥＤＴＡ为有机模板制备的羟基磷灰石晶须纯度最高，以山梨醇为模板制备的晶须具有较高的

2、长径比和均一的形貌。关键词羟基磷灰石晶须水热均相沉淀法有机模板中图分类号：ＴＢ３２１文献标识码：ＡＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＧｒｏｗｔｈｏｆＨｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅＷｈｉｓｋｅｒｓｗｉｔｈＤｉｆｆｅｒｅｎｔＯｒｇａｎｉｃＡｄｄｉｔｉｖｅｓａｓＴｅｍｐｌａｔｅｓＳＵＮＲｕｉｘｕｅ，ＢＡＯＺｈｉｗｅｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０４２）ＡｂｓｔｒａｃｔＨｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｗｈｉｓｋｅｒｓｗｅｒｅｓ

3、ｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｈｒｏｕｇｈｕｓｉｎｇｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｔｅｍｐｌａｔｅｓ．Ｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏａｎｄｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｓ－ｐｒｅ－ｐａｒｅｄｗｈｉｓｋｅｒｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＳＥＭａｎｄＸＲＤ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｗｈｉｓｋｅｒｓｃａｎｂｅｓｙｎｔｈｅ－ｓｉｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｕｓｉｎｇＥＤＴＡ，ＣＴＡＢａｎｄｓｏ

4、ｒｂｉｔｏｌａｓｔｅｍｐｌａｔｅｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄｈｙｄｒｏｘｙａｐａ－ｔｉｔｅｗｈｉｓｋｅｒｓｗｉｔｈＥＤＴＡｈａｖｅｈｉｇｈｐｕｒｉｔｙ，ｗｈｅｒｅａｓｔｈｅａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄｗｈｉｓｋｅｒｓｈａｖｅｕｎｉｆｏｒｍｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｈｉｇｈａｓ－ｐｅｃｔｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｓｏｒｂｉｔｏｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ，ｗｈｉｓｋｅｒ，ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｏｒｇａｎｉｃｔｅｍｐｌａｔｅ须。Ｚ

5、ｈａｎｇ等［１３］利用同样的方法分别以尿素和乙酰胺为沉羟基磷灰石（Ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ，ＨＡ）是人体骨骼和牙齿的主要无机成分，具有优良的生物相容性和生物活性，已被淀剂，制备了２种不同特性的ＨＡ晶须，并比较了它们的热广泛应用于牙科和整形外科等临床手术中。但由于由普通稳定性。另一方面，表面活性剂由于具有亲水基和亲油基，形态的ＨＡ粉体合成的陶瓷材料具有较低的断裂韧性，因此能够在水溶液中自组装成各种形态的有序分子模板，因而可限制了其在承重骨方面的应用［１，２］。为了提高ＨＡ的断裂韧以实现对晶体生长的可控制备。一些常用的有机模板如柠性和使用的可靠性，许

6、多研究者已报道了多种不同的方法。檬酸钠、聚乙二醇、ＣＴＡＢ、ＥＤＴＡ以及聚乙烯醇等已被用于、［１４－１６］。早期的工作主要集中在使用一些陶瓷纤维或晶须如ＺｒＯ２ＨＡ形貌的控制合成Ａｌ２Ｏ３或ＳｉＣ等进行增韧，虽然通过此种增韧，ＨＡ的脆性可本实验通过水热均相沉淀法，以尿素为沉淀剂，以ＥＤ－以得到明显的改善，但由于大多数陶瓷纤维并不具有生物活ＴＡ、ＣＴＡＢ以及山梨醇为有机模板，制备出不同形态和长径性，反而使得ＨＡ的生物相容性大大降低［３，４］。因此，目前的比的ＨＡ晶须，并对它们的形成机理进行了初步探讨。研究重点主要集中在研制、开发具有生物活性的ＨＡ陶瓷晶

7、［５，６］１实验须或纤维，并将其应用于ＨＡ陶瓷的增韧。此外，作为组织工程用的支架材料，ＨＡ晶须还可以用于提高可降解聚合１．１原料物的力学性能以及骨结合性能［７］。四水硝酸钙，天津博迪化工有限公司；磷酸氢二铵，国药目前，ＨＡ晶须主要的制备方法有水热法［８，９］、均相沉淀集团化学试剂有限公司；尿素，天津市广成化学试剂有限公法、熔融盐合成法［１０］以及酸性溶液中的沉淀水解法［１１］等。司；ＣＴＡＢ，国药集团化学试剂有限公司；ＥＤＴＡ，莱阳市双双其中，把水热法与均相沉淀法结合起来可以制备出形貌均化工有限公司；山梨醇，上海康达化工研究所。以上试剂均一、具有较高

8、结晶度和长径比的ＨＡ晶须。因此，水热均相为分析纯，直接使用。沉淀法引起了研究者的广泛关注。Ｄａｒｖｅｌｌ等［