羟基磷灰石表面吸附性能的研究综述

羟基磷灰石(HA)吸附能力受酸碱度、其它离子浓度等外界因素的影响,对HA表面改性处理能在一定程度上改变HA表面电性结构,从而改善吸附性能.动力学上多因素作用影响HA吸附速度或改变具体的吸附行为.通过总结HA对无机物、金属及有机物的作用条件、反应过程及吸附机理发现:人们还没有找到一个普遍的理论模型来解释HA与其它材料发生吸附作用的过程,目前对HA表面吸附性能的研究还停留在具体零碎材料的相互作用上.在HA表面嫁接有用的作用基团或物质,通过改变HA表面部分结构以改善吸附性能成为目前和今后一段时间内HA吸附性能研究的重点之一.     

碳羟基磷灰石的吸附性能研究

综述了目前关于碳羟基磷灰石(CHAP)吸附性能的研究,主要介绍了CHAP的类型、与羟基磷灰石(HAP)相比的结构变化和对吸附性能的影响、对重金属离子的吸附影响因素和不同碳含量对吸附性能的影响,最后探讨了CHAP的吸附机理.     

硅烷偶联剂对纳米羟基磷灰石表面改性的研究

采用硅烷偶联剂(KH-560)对纳米羟基磷灰石(n-HA)表面进行处理, 并研究了n-HA与KH-560的界面作用. 傅立叶红外光谱(FT-IR)以及X光电子能谱(XPS)分析表明, 偶联剂在羟基磷灰石表面黏附, 其中硅羟基(Si--OH)与磷酸氢根(HPO ^2-₄)基团之间脱水形成稳定的Si--O--P化学键, 此外, 硅羟基与HA表面--OH间亦脱水形成化学键合. 偶联处理的HA与聚碳酸酯(PC)复合后, 复合材料的力学强度与未经处理的相比有明显提高. 扫描电子显微镜(SEM)结果显示, 经处理后的HA微粒在PC中分散均匀, 两者间结合紧密, 表明无机有机复合材料间良好的界面作用是提高复合材料力学强度的重要途径.     

介孔纳米羟基磷灰石对刚果红染料吸附性能的研究

以氯化钙、磷酸氢二铵、十六烷基三甲基溴化铵为原料,采用水热合成工艺制备了介孔纳米羟基磷灰石,并用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和比表面积分析仪对其进行物相、形貌和结构进行表征,然后着重研究了介孔纳米羟基磷灰石在各种不同条件下对刚果红染料的吸附性能。结果表明：介孔纳米羟基磷灰石的微观形貌为针棒状,比表面积为29.7376m²/g,平均孔径为41.558nm,孔体积为0.325196cm³/g。介孔纳米羟基磷灰石材料对刚果红染料具有较好的吸附性能,当溶液pH为7时,介孔纳米羟基磷灰石对刚果红吸附效果最好,最大吸附量可达183.77mg/g。通过模型拟合可知介孔纳米羟基磷灰石对刚果红的吸附过程符合准二级动力学模型和朗格缪尔等温吸附模型,属于自发的吸热过程。因此,介孔纳米羟基磷灰石可以作为绿色生物吸附剂用于染料的吸附。     

纳米羟基磷灰石对Ni^2＋的吸附性能及机理研究

以硝酸钙和磷酸氢二铵为原料用化学共沉淀法制备纳米羟基磷灰石(n-HA),用XRD、TEM 和BET表征样品的相组成、结晶形貌和比表面积.结果表明:制备的针状羟基磷灰石长轴约为31.9nm,短轴约为21.3nm,粒径均匀且表面活性高,具有较低结晶度,比表面积高达135m2/g.选用Ni2+作为吸附目标离子,通过Zeta电位、XRD和XPS分析n-HA吸附前后的表面电位、晶体物相和表面原子结合能的变化可知:Langmuir等温吸附模型仅适用于Ni2+初始浓度低于0.1mol/L的范围;当Ni2+初始浓度高于0.1mol/L时,Ni2+取代Ca2+与表面的O成键,吸附过程包括离子交换、静电吸附和溶解沉淀作用.     

纳米羟基磷灰石的制备及吸附与矿化效应

为了研究纳米HA的生物学效应,本文采用Ca(H2PO4)2·H2O均匀沉淀反应体系制备纳米HA.XRD与TEM分析结果表明干燥态HA粒子为低结晶度、(5～20nm)×60nm针状烧结态的粒子呈球状、粒径＜100nm.生物学实验结果表明不同形态的HA溶液对唾液蛋白均有吸附,吸附率达32.74%;对葡聚糖的吸附率高达到97.38%.人工釉质龋经纳米HA溶液矿化10天后硬度值提高一倍、已恢复到脱矿前的79%左右;扫描电镜观测表明矿化处理后的牙釉面表面有片状矿物盐沉积、釉面孔隙减小、釉质表面光滑,进一步表明纳米HA对人工龋有明显的再矿化作用.     

水热法调控羟基磷灰石/壳聚糖的制备及其对蛋白质吸附性能的研究

在碱性环境下,以壳聚糖乙酸溶液与羟基磷灰石前驱体为基质,通过水热法成功制备出羟基磷灰石/壳聚糖(HAp/CS)复合材料,采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和场发射扫描电镜等检测方法对复合材料进行表征。考察了壳聚糖掺杂量、吸附时间、PO_4~(3-)浓度、pH对牛血清蛋白(BSA)和溶菌酶(LYS)吸附性能的影响。结果表明:在吸附时间为24h时吸附基本保持平衡,pH=4时对BSA吸附效果最好,pH=11时对LYS吸附效果最好,溶液中PO_4~(3-)对吸附有抑制作用,复合材料对LYS的吸附效果明显优于BSA,吸附过程符合Langmuir模型。     

纳米羟基磷灰石对Ni2+的吸附性能及机理研究

以硝酸钙和磷酸氢二铵为原料用化学共沉淀法制备纳米羟基磷灰石(n-HA),用XRD、TEM 和BET表征样品的相组成、结晶形貌和比表面积. 结果表明：制备的针状羟基磷灰石长轴约为31.9nm,短轴约为21.3nm,粒径均匀且表面活性高,具有较低结晶度,比表面积高达135m²/g. 选用Ni²⁺作为吸附目标离子,通过Zeta电位、XRD和XPS分析n-HA吸附前后的表面电位、晶体物相和表面原子结合能的变化可知：Langmuir等温吸附模型仅适用于Ni²⁺初始浓度低于0.1mol/L的范围;当Ni²⁺初始浓度高于0.1mol/L时,Ni²⁺取代Ca²⁺与表面的O成键,吸附过程包括离子交换、静电吸附和溶解沉淀作用.     

模拟体液法快速合成羟基磷灰石纳米针及其吸附性能研究

采用模拟体液法快速制备羟基磷灰石(HA)纳米针,并研究了HA对牛血清蛋白质(BSA)的吸附性能。采用XRD、TEM、SEAD和FT-IR等分析方法表征样品。结果表明:1min即可快速制备宽约5nm,长为50～80nm且分散良好的HA纳米针,形貌和尺寸与人体中的HA极为相似;反应时间影响合成产物的形貌及物相,短时间内延长反应时间有利于HA纳米针的生长,但反应时间过长会导致HA再次反应生成Ca3(PO4)2;同时,快速制备的HA纳米针具有很强的吸附性能。     

羟基磷灰石微纳结构对蛋白吸附的影响

本研究采用水热反应法, 在不同浓度环己烷六羧酸(H6E)模板调控作用下, 合成了具有不同表面微纳结构的羟基磷灰石(HAP)微粒, 并采用XRD、BET、FTIR和SEM对其进行表征。对HAP微粒进行了牛血清白蛋白(BSA)、纤维蛋白原(FN)和溶菌酶(LYS)的吸附及释放实验。结果表明: H6E能够在HAP微粒表面构建微纳结构, 不同微纳结构对不同蛋白质具有选择性吸附作用; 在H6E浓度为50 mmol/L的合成条件下制备的中空结构HAP微粒(HAP50)其载蛋白后体外释放具有明显的蛋白缓释性能。     

KH-570对纳米氧化锌表面接枝改性研究

利用硅烷偶联剂（KH-570）对纳米氧化锌粉体进行超声表面改性，采用红外光谱（FT-IR）、热分析（TG-DSC）、透射电镜（TEM）、粘度、索式提取和活化指数实验等分析手段对表面改性前后的纳米ZnO进行了表征。实验结果表明，KH-570与粉体之间既有物理包覆，又有化学包覆。经KH-570改性的纳米ZnO由亲水性变为亲油性，且粒子分布更加均匀。     

硅烷偶联剂KH-570对纳米二氧化硅的表面改性研究

为改善用作农药载体的纳米SiO2的分散性和疏水性,以硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO2进行了表面改性,通过SEM、XRD、FTIR以及元素分析等表征方法对产物结构和性能进行了分析,结果表明,KH-570能够成功地对纳米SiO2进行改性,并且提高其分散性。最佳偶联改性的反应条件为：改性剂用量5%,改性时间5h。在此条件下,改性纳米SiO2的接枝率为11.7%。     

硅烷偶联剂KH-550对钾离子筛的表面改性研究

采用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷对钾离子筛进行了表面改性,考察了偶联剂用量、反应时间和温度对钾离子筛表面接枝率的影响,并通过扫描电镜对钾离子筛改性前后进行了结构表征。结果表明,3-氨丙基三乙氧基硅烷能够成功地对钾离子筛进行表面改性,最佳改性条件为:偶联剂用量为60%(质量分数),改性温度为110℃,改性时间为5h,在此条件下,改性钾离子筛的接枝率为3.5%。     

硅烷偶联剂对纳米二氧化钛表面改性的研究

利用硅烷偶联剂（KH-570）对表面包覆氧化硅的金红石相纳米TiO2进行了有机表面改性．采用红外光谱（IR）、X射线光电子能谱（XPS）、热分析（TG-DTA）、透射电镜（TEM）和润湿性实验等分析手段对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征．红外光谱和X射线光电子能谱表明，KH-570以化学键合的方式结合在纳米TiO2的表面，并形成了有机包覆层．经测量，纳米TiO2表面包覆的KH-570的质量分数约为7．42％-8．59％．润湿性实验显示，经KH-570表面改性的纳米TiO2具有疏水性．力学性能实验表明，经KH-570表面改性的纳米TiO2能同时提高复合材料的强度和韧性．     

超细硅藻土粉体的硅烷改性

对作为橡胶补强剂的超细硅藻土颗粒的表面采用硅烷偶联剂进行处理进行实验研究,通过改性前后样品的堆积密度、石蜡中悬浮液的浊度、吸油量等对改性效果进行表征,并采用红外光谱对改性机理进行分析。结果表明:硅烷偶联剂双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物的质量分数为1.2%时,改性效果最佳,此时硅烷偶联剂分子与硅藻土颗粒表面之间以化学键合作用为主,形成Si—O—Si键合。     

硅烷类偶联剂KH-570对T-ZnOw的表面改性研究

选用硅烷类偶联剂KH-570对T-ZnOw进行湿法表面化学改性。探讨了改性条件对改性效果的影响,并采用活化指数、接触角测定、红外光谱测定等手段对改性效果作了表征。结果表明,对T-ZnOw表面改性的最适宜的条件为:pH值为6,室温下水解1h,偶联剂用量为3%,在65℃偶联2h。采用改性方法和条件,可以取得满意的改性效果,改性后的T-ZnOw分散性得到了明显改善。     

有机硅KH-570改性硅溶胶杂化涂层的制备研究

以硅溶胶、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为原料,将低钠型碱性硅溶胶经强酸性阳离子交换树脂离子交换后,得到酸性硅溶胶,将其与KH-570按一定比例共混搅拌,通过KH-570在酸性条件下,水解缩聚,制得有机/无机杂化溶胶。以低碳钢Q235为基材,制备出硅烷偶联剂KH-570(MEMO)改性硅溶胶的杂化涂层。以FT-IR测试方法对其结构进行了表征,采用动电位极化曲线测试涂层的耐蚀性能。以光学显微镜、SEM观察涂层与碳钢裸片在腐蚀前后的表面形貌。研究结果表明:酸性硅溶胶与KH-570的水解缩聚产物通过共缩聚反应在碳钢表面形成带有有机基团的无机交联网络,基本骨架由Si-O-Si组成,经过100℃热处理,即可得致密涂层,涂层均匀、透明,无缺陷。电化学分析表明涂层形成物理屏障,为基体提供了优良的腐蚀保护。杂化涂层显现出良好的耐蚀性能。     

硅烷偶联剂对纳米二氧化硅表面接枝改性研究

利用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉体进行超声表面改性,采用动态光散射粒度仪(DLS)、红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)等分析手段对表面改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明:硅烷偶联剂能够成功地对纳米二氧化硅进行改性,并且提高其分散性。经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅活化率提高,团聚减少,粒子分布更加均匀。     

硅烷偶联剂KH-570表面改性纳米SiO2

采用硅烷偶联剂KH-570在酸性条件下对纳米SiO2表面进行改性,并对改性前后的纳米SiO2采用粒径分析仪、傅里叶红外变换光谱仪、紫外-可见光光谱仪、扫描电镜等仪器进行了分析和表征。结果表明,硅烷偶联剂KH-570能成功地对纳米SiO2表面进行改性,使其表面化学键合了硅烷偶联剂的有机官能团,降低了颗粒团聚程度,提高了纳米SiO2在有机介质中的分散程度     

硅烷偶联剂对ZrWMoO8的表面改性

利用硅烷偶联剂KH-550对不同形貌Zr WMo O8进行表面改性,通过红外光谱（FT-IR）、接触角测试仪、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）分析改性后Zr WMo O8的性能变化。结果表明,硅烷偶联剂改性后ZrWMo O8的晶体结构没有发生变化,但其接触角变大,疏水性增强,微粉团聚现象减少,分散性增强。