层状纳米羟基磷灰石的结晶性能及形成机理

在前期利用模板剂法制备层状纳米羟基磷灰石（nano-hydroxyapatite,n-HA）的基础上,利用透射电子显微镜、X射线衍射和Fourier变换红外光谱等研究并讨论工艺参数对材料结晶性能影响以及形成机理。结果表明：反应24h后,HA晶体形成且层状结构清晰;在碱性条件下,生成的产物主要是n-HA,酸性条件下则生成CaHPO4;乙醇与水的质量比为2.0时,纳米晶体形状、大小相对均一。工艺参数的变化会影响表面活性剂的堆积参数,沿着表面活性剂模板生长的羟基磷灰石颗粒有不同的微观结构及形貌。     

表面活性剂对纳米羟基磷灰石制备影响的研究

纳米羟基磷灰石(nano-HAP)的制备工艺在有效控制晶形、尺寸、稳定性等方面尚不成熟,阻碍了它的应用发展。采用化学沉淀法,以Ca(NO3)2.4H2O和(NH4)2HPO4为主要原料合成nano-HAP,在一定工艺条件下通过添加表面活性剂改善制备效果,用XRD、TEM、IR等检测手段表征产物,研究了聚乙二醇-400、聚乙二醇-6000、聚乙烯醇和吐温-80等4种表面活性剂对产物的形貌、粒径、结晶度、分散性等的影响。结果表明:在实验条件下,添加聚乙二醇-400的制备效果最佳,可得平均粒径约为20 nm、结晶度高、稳定性好的高纯nano-HAP针状晶体。     

纳米羟基磷灰石制备中表面活性剂的应用研究

表面活性剂因为其结构性质特点,被广泛应用于纳米羟基磷灰石的制备。综述了表面活性剂在纳米羟基磷灰石常用的几种方法中的应用,对反应机理、表面活性剂的作用原理进行了阐述,介绍了表面活性剂类型、分子量、加入量等因素对产物尺寸、分散度、晶体形貌等的影响,为纳米羟基磷灰石的制备提供了一定的参考。     

微乳法制备纳米羟基磷灰石

本文以阳离子表面活性剂CTAB（十六烷基三甲基溴化胺）为模板剂,在反微乳体系中制备出了羟基磷灰石纳米晶粒,并通过红外光谱对其进行了结构表征。另外,通过改变水与表面活性剂的浓度比值,发现对产物羟基磷灰石纳米晶粒的粒度控制有着重要的影响。     

表面活性剂模板法在制备纳米羟基磷灰石中的应用

简要介绍了表面活性剂作为微反应器或模板用于纳米材料制备的作用机理,重点论述了微乳液法及溶致液晶模板法在纳米羟基磷灰石合成中的研究进展,同时指出了使用这两种方法所存在的主要问题,并对发展前景做了展望.     

层状溶致液晶中纳米羟基磷灰石的合成

在一定的pH值条件下,将Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4分别溶于C34H62O11(聚乙二醇辛基苯基醚)/C8H17OH/H2O体系层状溶致液晶溶剂层中,混合并经陈化即可在溶剂层中生成具有一定微观形貌的羟基磷灰石纳米粒子(HA),其直径可以达到10 nm,长度在100 nm以下.产物在不同温度下焙烧,分别用FTIR,XRD和TEM等对产物的结构及形貌进行分析表征.对不同反应物浓度条件下所得HA的微观形貌进行分析对比,并提出了改善团聚的有效措施.     

层状纳米羟基磷灰石/茶氨酸药物释药性能研究

本文以层状纳米羟基磷灰石为载体制备了羟基磷灰石/茶氨酸药物,并对其体外释药性能进行了初步研究.羟基磷灰石/茶氨酸药物在起始阶段具有很快的药物释放速率,50 min时的累积释放量接近80％,最终的释药量可达90％以上.而且在释药初期,载药量高的样品比载药量低的样品具有更高的累积释药百分量.     

纳米羟基磷灰石的制备及表征

采用化学沉淀法制备了羟基磷灰石纳米粒子,并且通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等测试手段,对其进行了表征。实验结果表明:以Ca(OH)2和H3PO4为原料所制备出的纳米羟基磷灰石纳米粒子多呈针状或短棒状,平均粒径20~25 nm,长75~80 nm,且大小均匀,分散性好。尺寸和形状更接近人体骨磷灰石结构,并能与骨形成牢固的化学结合,是一种很有应用前景的人工骨和人工口腔材料。     

纳米羟基磷灰石粉体的制备工艺

简要介绍了羟基磷灰石的结晶结构和其理化性质,综合论述了纳米羟基磷灰石的制备工艺及其原理。同时,对常用制备方法进行了比较,指出了目前纳米羟基磷灰石粉体制备存在的问题及今后的发展方向。     

纳米羟基磷灰石制备方法的研究进展

介绍了目前纳米羟基磷灰石的制备方法,重点阐述了化学沉淀法制备纳米羟基磷灰石的研究情况,并对纳米羟基磷灰石整个行业的发展做出了展望。     

取向性羟基磷灰石纳米片的合成与分析

采用机械球磨法,以乙醇做球磨介质,成功合成具有结晶取向性的羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)纳米片。采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜和透射电镜等表征方法对HA纳米片的结构进行了分析。结果表明:HA纳米片晶体为单晶结构,其宽度在200～400nm,厚度为50nm。球磨过程中,乙醇分子通过氢键作用,较易在HA晶体的(001)面上发生吸附并延缓该方向的生长,使(001)面成为显露面,最终得到沿(001)面定向排列的片状HA纳米晶。     

核壳结构和层状结构改性剂的制备及其对PC性能的影响

通过乳液聚合法制备含有纳米SiO2或纳米CaCO3的核壳结构改性剂、含有蒙脱土的层状结构改性剂,并将这些改性剂与聚碳酸酯(PC)混合,考察其对PC性能的影响。结果表明,加入改性剂后,PC的加工性能得到很好的改善,冲击强度提高30％～50％,拉伸强度和弯曲强度基本不降低。改性剂还使PC的储能模量降低,损耗模量提高。同时,用扫描电镜对PC及其合金的拉伸和冲击断面进行观察,并观察了改性剂粒子在PC合金中的分散情况,从微观上解释了PC合金力学性能的改变。     

核壳结构和层状结构改性剂对PC阻燃性能的影响

用自制的含蒙脱土、纳米SiO2、纳米CaCO3的改性剂与聚碳酸酯(PC)混合,通过锥形量热仪测试了PC合金的阻燃性能。结果发现PC合金的放热速率、质量损失速率、生烟速率等均显著降低,燃烧时间增加,说明改性剂对PC具有阻燃性。通过分析PC合金的燃烧性能,探讨了其可能的阻燃机理。研究表明,乳液聚合法制备的含有无机粒子的PC合金是一种阻燃效能高、环境友好且实际可行的阻燃体系。     

含硅羟基磷灰石生物陶瓷的湿法合成及结构特征

将硅(Si)掺入羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)的晶格中能有效提高HA的生物活性.用湿法合成了含硅的羟基磷灰石微粉(Si-HA).用X射线荧光光谱、X射线衍射、红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、扫描电镜和荧光光谱等对Si-HA的晶相、结构、化学组成、形貌及其与牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)的相互作用进行了表征和分析.结果表明:Si元素溶入HA晶格中,使HA晶胞参数和结构发生变化.随着Si含量的增加,HA中-OH和PO43-的吸收峰呈减弱趋势,证明SiO44-部分取代了PO43-.FTIR光谱和荧光光谱分析表明:Si-HA与BSA作用后的PO43-吸收峰和蛋白质内源的荧光光谱明显减弱,在Si-HA荧光光谱中出现了蛋白质的酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带吸收峰,吸收峰随Si质量分数的增加而增强.与纯HA与BSA的作用相比,Si-HA与BSA的作用更强,说明Si-HA中的Ca2 ,PO43-,SiO44-与BSA之间发生了相互溶解、吸附和键合等作用,证明Si-HA与生命物质蛋白质之间具有高的反应活性.本文详尽阐述了Si-HA的生物活性及其与BSA相互作用的机理.     

SBTi系层状铁电陶瓷材料研究现状

对一种应用前景较好的铋层状钙钛矿结构铁电陶瓷材料SBTi的研究进展进行了综述，主要对掺杂改性和制备方法方面的工作和成果进行了阐述。     

羟基磷灰石和碳酸羟基磷灰石结构和细胞相容性的对比研究

采用湿化学法制备碳酸羟基磷灰石(CHA)。研究了碳酸根替代对晶体结构和表面能的影响,通过细胞培养实验,比较了羟基磷灰石(HA)和CHA表面的细胞贴附和增殖情况,探讨了表面能与细胞相容性的关系。用X射线衍射和红外光谱分析了晶体结构,用接触角测定仪测量接触角,进而计算样品的表面能。结果表明:湿化学法碱性条件下制备的是以B型替代为主的CHA,其表面能的极性分量高于HA表面能的极性分量,成骨细胞能够在材料表面良好黏附和增殖,具有良好的细胞相容性。     

羟基磷灰石生物陶瓷结构模拟与解析

采用X射线衍射法和Rietveld法研究了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)粉末在同温度下烧结后的晶体结构,并对其进行结构模拟与解析。使用Newton-Raphson计算方法对HA晶体的一系列结构参数,如羟基磷灰石晶胞参数(a或c)、键长、表面活性原子Cal与其表面最近的原子O3之间的距离、PO4四面体的畸变指数,以及羟基磷灰石晶胞的内能和密度等进行了计算,并从衍射峰的宽化效应中分离和计算了微观应力和微晶尺寸。结果显示：随着烧结温度的升高,HA晶体的微晶尺寸增加,但内能、密度和微观应力随着烧结温度的升高而降低;PO4四面体畸变指数(Dind)随着烧结温度的升高逐步降低,PO4四面体变得越来越规则。以上结果表明：随着烧结温度的增加,HA的稳定度提高。Rietveld结构模拟的结果表明：不同烧结温度下HA的微观结构有着细微的差别,常规物相定性分析和结晶度,以及简单的微晶尺寸的计算无法表征微观结构上的细微差异。Rietveld结构模拟的晶体结构提供了HA晶体结构在原子水平上的定量结果。     

含锌羟基磷灰石的水热合成与结构表征

自然骨中的无机组分并不是纯的羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2,hydroxyapatite,HA],还含有锌(Zn)、镁(Mg)等离子.为满足临床要求,常常需要在HA中添加一些元素来改善其性能.含锌羟基磷灰石(Zn-HA)就是其中的一类改性材料.目前多采用溶胶-凝胶法制备Zn-HA,需高温烧结,粉体易团聚.以硝酸钙[Ca(NO)3)2]、磷酸三铵[(NH4)3PO4]、硝酸锌[Zn(NO3)2为原料,在200℃下水热处理8h制得Zn-HA.通过X射线荧光光谱、X射线衍射、红外光谱、透射电镜和热重-差热分析对Zn-HA的晶相、化学组成、形貌和热稳定性进行分析.结果表明:Zn取替代部分钙(Ca)进入HA的晶格中.随着Zn含量的提高,Zn-HA晶粒尺寸呈减小趋势,晶胞参数a,c和晶胞体积也呈减小趋势.Zn的掺入降低了HA的热稳定性.采用水热法可以制备纳米到微米尺寸的棒状、针状或片状Zn-HA粉体,且Zn-HA粉体具有高结晶度以及合适化学计量比和晶型.     

谷氨酸柱撑Zn/Al水滑石超分子材料的合成,表征及缓释

采用共沉淀法实现了谷氨酸柱撑水滑石层状材料的Zn/Al氢氧化物插层组装,得到结构完整且晶相单一的超分子结构.使用元素分析、X射线粉末衍射、红外光谱及热重-差热分析表征了超分子层状材料的结构.结果表明:谷氨酸成功地插入水滑石层间,得到的材料层状结构完好,层间距从0.86 nm增至1.32 nm,谷氨酸的分解温度由247～249 ℃升高到了334 ℃.此外,结合表征结果建立了谷氨酸柱撑水滑石层状材料的超分子结构模型,并研究了谷氨酸插层水滑石在模拟胃液中的释放性能.