羥基磷灰石是脊椎動物骨骼和牙齒的主要無機成分,具有良好的生物相容性。羥基磷灰石材料的性能與應(yīng)用受到其形貌、尺寸、結(jié)晶性以及組裝結(jié)構(gòu)等因素的影響。人們已經(jīng)成功合成出具有不同形貌、尺寸以及結(jié)晶性的羥基磷灰石材料,包括零維的顆粒;一維的棒/線;二維的片等。在眾多羥基磷灰石材料中,具有高長徑比的一維微/納米材料越來越受到人們的關(guān)注。具有高長徑比的一維羥基磷灰石材料,具有優(yōu)良的力學性能,易于在三維空間形成相互交織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在力學增強、構(gòu)建三維體材料等領(lǐng)域表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。但是,合成純度高、長度長、結(jié)晶度高、分散性好、尺寸分布均一的一維羥基磷灰石微/納米材料仍然面臨挑戰(zhàn)。本論文利用油酸鈣作為前驅(qū)體,采用水熱法/溶劑熱法合成出純度高、結(jié)晶度高、尺寸分布范圍窄的超長一維羥基磷灰石微/納米材料,包括羥基磷灰石超長納米線與羥基磷灰石超長微米管,并研究它們的表征、性能以及在力學增強、生物多孔陶瓷、超輕多孔材料等領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文的具體研究內(nèi)容如下:1.羥基磷灰石超長納米線的制備與應(yīng)用研究以油酸鈣為前驅(qū)體,采用水熱法/溶劑熱法合成出結(jié)晶度高、純度高、尺寸分布較均一的羥基磷灰石超長納米線。利用羥基磷灰石超長納... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

羥基磷灰石的晶體結(jié)構(gòu)[45]

羥基磷灰石一維微/納米材料的合成、性能及其應(yīng)用研究相反應(yīng)法合成羥基磷灰石納米顆粒，具體是以磷酸鈣和氧化鈣或氫氧化鈣等（如 CaHPO4與 CaO[47]，Ca2P2O7與 CaO[48]）為原料，通過研磨、高溫來合成羥基磷灰石納米顆粒（圖 1.2）。利用固相反應(yīng)法可以合成出具有化學比以及高結(jié)晶度的羥基磷灰石納米顆粒，且方法簡單，易于實現(xiàn)羥基磷灰石材料的大批量生產(chǎn)。但是，固相法合成羥基磷灰石納米顆粒也存在著一些缺點括產(chǎn)物的尺寸分布不均勻、顆粒團聚嚴重、顆粒尺寸較大等。機械化學法也為機械合金法，是一種用于合成納米合金粉體和納米陶瓷粉體等先進材料的方法。利用機械化學法合成的羥基磷灰石納米顆粒，具有尺寸分布均勻、結(jié)整等特點[49-52]。

合成制備羥基磷灰石納米材料，因此被稱為超聲波法溫法可以分為燃燒法和噴霧熱解法。燃燒法合成羥基磷灰石納米其能夠通過一部操作快速合成出高純度的羥基磷灰石材料。在化劑（硝酸鈣和硝酸）與有機燃料（如尿素、檸檬酸等）發(fā)生快維持的氧化還原反應(yīng)，最終形成羥基磷灰石納材料[86-88]。噴超聲發(fā)生器將前驅(qū)體溶液霧化，然后將其噴入到高溫區(qū)域中，在反應(yīng)的方法。利用噴霧熱解法合成的羥基磷灰石納米材料具有結(jié)好、化學計量比等優(yōu)點，但是存在著容易產(chǎn)生二次團聚等問題。外，羥基磷灰石納米材料的合成方法還包括生物源轉(zhuǎn)化法。在自量含有羥基磷灰石材料的生物廢棄物，包括牛骨、魚骨等天然骨棄物中提取羥基磷灰石材料，不僅綠色、環(huán)保，還可以有效節(jié)約外還可以利用自然界中富含鈣離子的天然材料為前驅(qū)體（如蛋殼基磷灰石納米材料（如圖 1.3）。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3493623