羟基磷灰石微球的水热法合成研究开题报告
2021-12-23 21:22:10
全文总字数:3766字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
20世纪,生物材料学领域取得了飞速发展,无机生物医用材料的研究及其应用十分活跃,其中备受关注的是羟基磷灰石( hydroxyapatite,简称ha或hap)活性陶瓷材料的研究和临床应用,羟基磷灰石属表面活性材料,是一种微溶于水的弱碱性磷酸钙盐, 其组成接近于生物体骨质的无机成分,它与生物体硬组织有相似的化学成分和结构。hap具有良好的生物活性和相容性,植入人体后对组织无刺激和排斥作用,能与骨形成很强的化学结合,已经广泛用于生物硬组织的修复与替换。并且hap 可进一步制成性能优良的hap 陶瓷、hap 涂层材料、骨组织工程支架材料、药物载体及抗肿瘤活性物质以及人造齿根、人造颌骨、人造鼻软骨、皮肤内移植、骨填充材料、牙膏添加剂、人工中耳通气管材料和金属种植涂层材料等。
人体骨中磷灰石晶体结构主要呈针状和柱状形式, 其结晶学 c 轴平行于胶原纤维方向定向生长, 呈高度有序的排列, 这种优化的结构具有优良的生物力学性能。因此,制备针状 柱状羟基磷灰石晶体就显的非常必要。目前,羟基磷灰石的制备方法很多, 主要有固相反应法,水解法, 水热合成法, 湿化学沉淀法,溶胶-凝胶法,微乳液法等。
水热法,又名热液法,是指在密封压力容器中,以水溶液作反应环境,研究制备材料的一种方法。现代科学技术发展对材料的品质和性能提出了更高的要求,水热法在单晶生长、陶瓷粉料制备、薄膜生成、材料合成、高分子聚合、材料加工和评价,以及废物再生、地热利用等方面取得了一定进展。相对于其他制粉方法,水热法制备的粉体有极好的性能:粉体晶粒发育完整、粒径很小且分布均匀、团聚程度很轻、易得到合适的化学计量物和晶粒形态、产物形态比较规则且可控、生产成本低、省去了高温燃烧和球磨,从而避免了杂质和结构缺陷等。此外水热法制备的粉体在煅烧过程中表现出较强的活性。这是一种低能耗、低污染、低投入的方法,而且粉体质量好、产量也较高。改变水热反应条件可得到具有不同晶体结构和结晶形态的产物。而且生长温度相对较低, 容易生长高品质的晶体,特别是在生长过程中受外界影响较小,可以通过改变体系的温度、ph 值、晶化温度、晶化时间以及不同的前驱体和浓度等来调控晶体的生长,因此被广泛应用于功能材料的制备。
2. 研究的基本内容
单一结构、单一功能的材料已经不能满足日益增长的需求,实现材料的多结构、多功能化,是材料发展的必然趋势。纳米构件组装的微球HA材料与其对应的固体相比,附加的表面纳米结构及内部更具优势,能提供较低的密度,较高的比表面积,和多相接口,使其具有更多的优良特性。由此说明结构对材料的功能化也起着决定性的作用,限制着其应用领域。本论文的目的是利用水热合成法制备一种具有多级结构的HA微球,使得HA功能多样化。
(1)采用水热合成法合成羟基磷灰石粉体,摻杂经基憐灰石,并讨论水热温度对HA晶体结构、形貌以及性能的影响。
(2)考察水热反应时间对HA生成的影响,并探讨了多级结构HA微球的形成机理。3. 实施方案、进度安排及预期效果
一、实施方案:
4. 参考文献
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