發(fā)布時(shí)間：2017-08-15 12:04

  本文關(guān)鍵詞：摻氟、鉀羥基磷灰石粉體的制備及性能研究

  更多相關(guān)文章： α-磷酸鈣 鉀羥基磷灰石 吸附 氟摻雜 生物活性測(cè)試

【摘要】：羥基磷灰石(HAp)具有一定的生物活性,在使用的時(shí)候可以分解出礦化的離子,這些離子可以填充牙齒表面,因?yàn)槭艿嚼錈崴岬惹治g產(chǎn)生的缺陷。進(jìn)一步降低了牙齒的敏感度。在HAp中加入氟、鉀元素,不僅可以改進(jìn)了HAp的物理機(jī)械性能及生物活性,還可以提高對(duì)口腔的保健作用。因此,如何通過(guò)工藝參數(shù)控制實(shí)現(xiàn)氟、鉀的摻入從而制備出生物活性良好的氟、鉀摻雜HAp材料是需要解決的突出問(wèn)題。本論文以硝酸鈣及磷酸為原料,用氨水作為pH調(diào)節(jié)劑,首先通過(guò)化學(xué)沉淀法制備出磷酸鈣,后將粉體在馬弗爐中分別在不同的溫度下進(jìn)行煅燒得到α-Ca3(PO4)2粉體(α-TCP)。再將α-TCP粉體經(jīng)過(guò)水化制備得到缺鈣型羥基磷灰石,并加入到KOH溶液中制備摻鉀的HAp粉體(KHAp)。采用原子吸收光譜、X射線衍射、掃描電子顯微鏡、紅外光譜及X射線能譜對(duì)所制得的材料進(jìn)行表征分析。隨后將KHAp粉體投入含氟離子溶液中,采用離子選擇性電極法測(cè)定溶液中的氟離子濃度,通過(guò)吸附動(dòng)力學(xué)方程和吸附等溫方程擬合,研究溶液pH值和粉體用量對(duì)粉體吸附氟離子的影響。更進(jìn)一步,將制備的氟、鉀羥基磷灰石粉體在模擬體液中做體外測(cè)試研究其生物活性。本論文得出如下結(jié)論：(1)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),磷酸鈣粉體在不同溫度高溫處理下,會(huì)發(fā)生物相轉(zhuǎn)變,在1250。C條件下,樣品轉(zhuǎn)變?yōu)闉榧兿嗟摩?Ca3(PO4)2。(2)分別以溫度,時(shí)間和pH值作為實(shí)驗(yàn)影響因子,以摻入量結(jié)果作為指標(biāo),利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)得出最佳實(shí)驗(yàn)條件,并通過(guò)極差大小分析得出相應(yīng)的影響因素為：溫度pH值時(shí)間。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,提高反應(yīng)溫度有利于鉀離子摻入到HAp晶格中。反應(yīng)溫度在100。C以上更有利于鉀的摻入。研究表明,120。C條件下利用水化反應(yīng)制備的KHAp粉體內(nèi)由于發(fā)生晶格畸變使得摻鉀后的KHAp晶粒尺寸減小。(3)當(dāng)溶液pH=6左右時(shí),KHAp對(duì)F-具有最佳吸附效果。在最初的4小時(shí)之內(nèi),粉體對(duì)F-的吸附速率增加較快,去除率可達(dá)到90%左右,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間至6小時(shí)或更長(zhǎng),F-去除率最高可達(dá)到92%左右。實(shí)驗(yàn)表明,KHAp對(duì)F-的吸附為單分子層吸附,經(jīng)計(jì)算得出的二級(jí)吸附速率常數(shù)k2=7.526×10-3g·(mg·min)-1.最大吸附容量為31.55 mg·g-1。(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),FKHAp材料在模擬體液中能夠誘導(dǎo)新的磷灰石沉積層,具備一定的生物活性,在HAp中共摻入F和K可以明顯提高HAp的生物活性。
【關(guān)鍵詞】：α-磷酸鈣 鉀羥基磷灰石 吸附 氟摻雜 生物活性測(cè)試
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.3;R318.08
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-23
• 1.1 引言10-11
• 1.2 羥基磷灰石(HAp)11-13
• 1.2.1 羥基磷灰石晶體結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.2 羥基磷灰石粉體制備方法12-13
• 1.3 羥基磷灰石的特性和用途13-17
• 1.3.1 摻雜羥基磷灰石的種類及特性14-15
• 1.3.2 羥基磷灰石復(fù)合材料15-16
• 1.3.3 含鉀羥基磷灰石16-17
• 1.3.4 含氟羥基磷灰石17
• 1.4 摻雜羥基磷灰石生物材料研究意義及研究進(jìn)展17-20
• 1.4.1 羥基磷灰石材料研究意義18-19
• 1.4.2 摻雜羥基磷灰石材料研究進(jìn)展19-20
• 1.5 羥基磷灰石粉體的生物活性20-21
• 1.6 研究理論及研究?jī)?nèi)容21-23
• 1.6.1 研究理論21-22
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容22
• 1.6.3 論文創(chuàng)新點(diǎn)22-23
• 2 實(shí)驗(yàn)原料和儀器23-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備23-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器24-26
• 2.3.1 X射線衍射(XRD)24
• 2.3.2 紅外光譜(FTIR)24
• 2.3.3 掃描電鏡(SEM)和X射線能譜儀(EDS)24-25
• 2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)25-26
• 3 粉體的制備及結(jié)果分析26-37
• 3.1 磷酸鈣粉體制備過(guò)程26-27
• 3.2 制備摻鉀的羥基磷灰石粉體27-28
• 3.3 溶液pH值對(duì)產(chǎn)物的影響28-30
• 3.4 陳化時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的影響30-37
• 3.4.1 XRD衍射分析30-32
• 3.4.2 SEM形貌分析32-34
• 3.4.3 X射線能譜儀分析34
• 3.4.4 外光譜測(cè)試分析34-35
• 3.4.5 透射電鏡分析35-37
• 4 摻鉀羥基磷灰石粉體對(duì)氟離子吸附性能研究37-46
• 4.1 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液及樣品溶液的配制37-38
• 4.2 溶液pH和粉體加入量對(duì)KHAp吸附F-離子的影響38-40
• 4.3 吸附時(shí)間對(duì)F-離子去除率的影響40-42
• 4.4 吸附等溫線42-45
• 4.5 能譜測(cè)試結(jié)果45-46
• 5 摻氟、鉀羥基磷灰石粉體生物活性研究46-51
• 5.1 模擬體液配制46-47
• 5.2 體外活性測(cè)試47-49
• 5.3 測(cè)試結(jié)果分析49-51
• 6 結(jié)論與展望51-53
• 6.1 結(jié)論51-52
• 6.2 展望52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄61-62

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