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碳羟基磷灰石纳米材料的研究进展

在羟基磷灰石(HA)被发现后的半个世纪中,研究人员发掘了其在许多领域应用的可能性,如生物组织材料、药物载体、污水处理甚至催化领域等。然而,HA仍存在许多不足之处,尤其在作为生物组织材料的应用中。虽然HA被认为是良好的骨替代物,但它在结构、组成、结晶度、溶解度和生物反应活性方面与生物磷灰石略有不同。大多数生物磷灰石的结晶度较差、非化学计量比并含有少量杂质离子,主要是CO_3~(2-)和微量的Na~+、Mg~(2+)、Fe~(3+)、Cl~-、F~-。其中,CO_3~(2-)在骨代谢中的作用至关重要,它占钙化组织质量的3%~8%,并且可根据年龄因素而变化。此外,HA是磷酸钙中溶解性最差且最稳定  (本文共7页) 阅读全文>>

扬州大学
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仿生碳掺杂羟基磷灰石的制备及软骨矿化研究

羟基磷灰石是钙磷灰石的自然矿物化,但是经常被写成Ca10(PO4)6(OH)2的形式来突出它是由两部分组成,是一种常见的具有优秀生物相容性和活性的生物材料,并且其无毒无害,无腐蚀性等特性在生物医学领域有着广泛的应用。由于羟基磷灰石在高分子材料以及生物体软骨表面起到力学改性的作用,本论文主要内容如下:1.不同碳酸根掺杂量的羟基磷灰石通过自然沉淀法成功制备。以Ca(N03)2-(NH4)2HP04-NH4HC03-SBF为反应体系,采用沉淀法制备出不同碳酸根掺杂量的羟基磷灰石。制备上述碳羟基磷灰石过程中,主要是考察了水热温度、陈化热时间以及反应体系pH值等条件对样品形貌的影响。利用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、场发射透射电镜、热重分析仪以及X射线光电子能谱仪等多种表征手段研究了碳酸根羟基磷灰石的组成、粒径以及碳酸根替代的类型及含量。结果表明:在pH值为10,反应温度为95℃时,合成的粉末为B型取代为主的混合型取代碳酸根羟基磷灰石;...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连工业大学
大连工业大学

碳/羟基磷灰石复合材料的制备及应用研究

碳/碳(C/C)复合材料兼有功能和结构特性,综合性能非常优越,作为生物医用材料,具有广阔的使用价值和应用前景,是国际新型材料领域重点发展的一种新型材料。但是,C/C复合材料一般为生物惰性材料,为了发挥它优异的力学性能,同时又能让它具有一定的生物活性,可在其表面制备生物活性涂层。碳纤维材料作为C/C复合材料,具有轻质、高强、超高模、高导热、高导电、低热膨胀系数等特性和优点,与羟基磷灰石(HA)复合可获得良好的生物活性。本课题以PAN基碳纤维材料作为基体,采用电沉积方法在其表面制备HA生物涂层。利用化学沉淀方法制备了HA粉体。考察了PAN基碳纤维基体的预处理(包括硝酸氧化、燃烧氧化)以及沉积条件(包括沉积时间、沉积电压、沉积温度)对沉积效果的影响。利用X射线衍射仪(XRD)对沉积的HA涂层以及1200℃煅烧前后的HA粉体的纯度和晶相,进行了测试、分析和比较;利用扫描电子显微镜(SEM)分析了PAN基碳纤维预处理前后、电沉积前后以及活...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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碳羟基磷灰石的合成及吸附性能的研究

碳羟基磷灰石(CHAP)是羟基磷灰石(HAP)一种类质同像替换的新型矿物,它具有与HAP相同的特殊晶体化学特点,对重金属离子有更好的表面特性和离子交换与吸附性能。CHAP对有机废水和各种含重金属离子的废水具有多种吸附作用,具有较高的治理效果。本文利用动态油热合成法,以蛋壳为原料,尿素为添加剂合成CHAP。对制备的CHAP样品进行Ca/P测定和红外光谱分析。合成的CHAP产品Ca/P为2.06,高于HAP理论Ca/P值1.67;对样品进行红外测试,IR图中明显出现PO43-、CO32-、OH-波峰。重点研究了利用制备的CHAP去除有机工业废水和含Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+的重金属模拟废水的效果。考查了pH值、吸附时间、温度、吸附剂用量以及废水初始浓度等因素对吸附效果的影响,并从理论上初步分析了各自的吸附机理。实验结果表明: CHAP对色度为250倍和COD值为1610mg/L的有机废水,在常温下、pH为6、反应60mi...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川农业大学
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碳羟基/掺杂碳羟基磷灰石合成及对水、土中Cd~(2+)的吸附钝化效应

重金属污染物Cd可在生物体内富集,通过食物链进入人体引起慢性中毒。水体和土壤中Cd污染主要来自地表径流、工业废水、工矿废渣等,其原位吸附固定或生物活性钝化是目前广泛采用的修复手段。羟基磷灰石(HAP)是一种有效污染钝化剂,但因其成本高,且其制备过程可能存在二次环境污染风险,而难以推广应用。若采用生物原料如动物骨骼牛骨、鸡蛋壳、贝壳等制备羟基磷灰石,原料便宜、制备过程环保,且具有良好的经济性和实用性。本文选取蛋壳合成制备碳羟基磷灰石(CHAP),再用碳铵改性CHAP制备掺杂碳羟基磷灰石(DCHAP),通过X射线荧光光谱仪(XPS)、红外光谱仪(FTIR)等进行CHAP、DCHAP理化特征分析,通过水中Cd污染等温吸附、吸附动力学特性分析,筛选出效果优良的碳羟基/掺杂碳羟基磷灰石(CHAP/DCHAP)吸附剂材料,以此作为土壤Cd污染修复剂,通过土培试验开展Cd污染土壤钝化效应研究,旨在研制出价廉高效的环境污染钝化修复材料,为消减水...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

济南大学
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不同类型羟基磷灰石的制备及其对重金属离子吸附行为的研究

羟基磷灰石(HAP)是一种具有良好生物相容性的生物材料。碳羟基磷灰石是一种含结构碳酸根的羟基磷灰石,因为CO_3~(2-)的进入使羟基磷灰石结构发生明显畸变,其结晶度下降,颗粒分散性好且小,有较大的比表面积及有效表面活性,对重金属的吸附具有优势,是一种新型环境功能材料。本实验采用溶胶-凝胶法合成了普通羟基磷灰石和普通碳羟基磷灰石,并采用二氧化碳模版法合成了花状表面的球状碳羟基磷灰石。用XRD、TEM、SEM、IR、BET等常规手段对所制备的不同类型的羟基磷灰石进行了表征。结果表明用溶胶-凝胶法制得的羟基磷灰石比表面积为61.77m~2/g,粒径为30.12nm的纳米级的羟基磷灰石颗粒。用溶胶-凝胶法合成了含碳羟基磷灰石,加入的(NH_4)_2CO_3是碳酸根的主要来源,改变(NH_4)_2CO_3加入量合成了五种羟基磷灰石,红外光谱显示,除加入量最少的那组样品外,其余的四种均出现结构碳酸根的峰,说明这四种都是碳羟基磷灰石,且合成...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>