本文關(guān)鍵詞：幾種有機生物分子調(diào)控磷灰石及前驅(qū)相仿生礦化的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物礦化是生物體內(nèi)形成礦物質(zhì)的過程,其重要的特征之一是無機礦物在有機基質(zhì)調(diào)節(jié)下成核和生長,形成具有特殊組裝方式和多級結(jié)構(gòu)的生物礦化材料,而仿生礦化則是在生物礦化的機制上以有機物的組裝體為模板控制無機物的形成,制備有機/無機復(fù)合體。因此探究有機基質(zhì)調(diào)控?zé)o機礦物形成的機制具有重要的意義。本研究采用四種有機生物分子:檸檬酸鹽(Citrate)、谷氨酸鹽(Glu),天冬氨酸鹽(Asp)和賴氨酸鹽(Lys)調(diào)控磷灰石及其前驅(qū)相仿生礦化過程,觀察在不同時間點(2min、10min、30min、60min)有機生物分子對磷灰石礦化的影響,通過改變有機生物分子的種類和濃度以及反應(yīng)溶液的p H值等觀察所得礦物的晶型、尺寸和形貌,通過XRD、FTIR、Zeta電位、SEM、TEM、電子探針和BET等測試方式進行表征,對比分析各種有機生物分子在不同時間階段下調(diào)控的磷灰石礦物的狀態(tài),研究有機生物分子對磷灰石及其前驅(qū)相礦化的調(diào)控機理。研究結(jié)果表明,與堿性氨基酸(Lys)相比較,部分具有多羧基的有機生物分子(Citrate、Glu)對磷灰石成核和生長的抑制作用更加顯著。這部分取決于有機生物分子與Ca2+的結(jié)合能力和有機生物分子的電離能力,當Citrate、Glu、Asp及Lys中-COOH/Ca2+的比例分別大于為:0.267、8.93、11.9、12.0時,溶液澄清而沒有磷灰石生成,初步推斷各種有機生物分子中羧基與Ca2+結(jié)合能力的大小為:CitrateGluAspLys。其次,各組礦物顆粒的帶電情況也不相同,添加有機生物分子后,各顆粒所帶負電大小依次:CitrateGluAspLys。不同濃度的各有機生物分子在不同時間點(2min、10min、30min、60min)調(diào)控的磷灰石礦物形貌和晶型具有顯著差異,在0.0125M~0.015M Cit的調(diào)控下磷灰石礦物在整個反應(yīng)過程中均處于無定形狀態(tài)且保持球形顆粒狀態(tài),當Glu濃度≥0.1M,Asp濃度≥0.4M,Lys濃度≥0.2M時,反應(yīng)30min,仍然使礦物維持在球形顆粒狀態(tài),延遲前驅(qū)相的轉(zhuǎn)變,生成弱結(jié)晶的羥基磷灰石,且當Glu濃度0.4M,Asp濃度0.5M,Lys濃度0.2M時,礦物的前驅(qū)相一直得到穩(wěn)定,說明在有機生物分子濃度為0M~0.1M時,對于前驅(qū)相的穩(wěn)定作用:CitGluLysAsp,當有機生物分子濃度0.1M時,對于前驅(qū)相的穩(wěn)定作用及礦物生長的抑制作用:CitLysGluAsp。而0.05M~0.4M的Glu和Asp,0.05M~0.2M的Lys在各時間階段調(diào)控下,磷酸鈣的形貌變化趨勢都是球形顆粒-表面有針簇狀結(jié)構(gòu)的球形顆粒-針簇狀團聚體-片狀團聚體,生成了復(fù)合有機生物分子的磷灰石納米晶體。各種有機生物分子在不同濃度下對磷灰石的成核生長作用有所不同,0.05M的Glu、Asp和Lys對磷灰石的成核生長均有促進作用,但是當Glu的濃度大于0.05M,Asp的濃度大于0.2M,Lys的濃度大于0.1M時,Glu、Asp和Lys對磷灰石礦物的成核與生長具有較明顯的抑制作用,而Cit對磷灰石礦物的成核和生長具有最顯著的抑制作用,對于前驅(qū)相的穩(wěn)定作用最明顯。添加有機生物分子后所得的磷灰石礦物的比表面積、孔徑大小和接觸角均受到一定的影響,有機生物分子使磷灰石礦物的接觸角和孔徑大小相對變小,比表面積相對變大。
【關(guān)鍵詞】：有機生物分子 磷灰石 前驅(qū)相 仿生礦化
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 引言12
• 1.2 生物礦化和仿生礦化簡介12-14
• 1.3 磷酸鈣生物礦化和仿生礦化14-17
• 1.4 磷酸鈣礦化的研究現(xiàn)狀和趨勢17-22
• 1.4.1 檸檬酸調(diào)控磷酸鈣礦化的研究17-18
• 1.4.2 氨基酸調(diào)控磷酸鈣礦化的研究18-22
• 1.5 本論文研究的意義和研究內(nèi)容22-24
• 1.5.1 研究意義22-23
• 1.5.2 研究內(nèi)容23-24
• 第二章 檸檬酸鹽（Citrate）對磷灰石及前驅(qū)相仿生礦化的研究24-34
• 2.1 引言24
• 2.2 實驗內(nèi)容24-28
• 2.2.1 實驗材料與設(shè)備24-25
• 2.2.2 實驗過程25-27
• 2.2.3 測試與表征27-28
• 2.3 實驗結(jié)果與討論28-33
• 2.3.1 Citrate調(diào)控下磷酸鈣的Zeta電位分析28-29
• 2.3.2 Citrate調(diào)控下磷酸鈣的SEM分析29-30
• 2.3.3 Citrate調(diào)控下磷酸鈣的XRD分析30-31
• 2.3.4 Citrate調(diào)控下磷酸鈣的FTIR分析31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 酸性氨基酸對磷灰石及前驅(qū)相仿生礦化的研究34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 實驗內(nèi)容34-39
• 3.2.1 實驗材料和設(shè)備34-35
• 3.2.2 實驗過程35-39
• 3.2.3 測試與表征39
• 3.3 實驗結(jié)果與討論39-47
• 3.3.1 Glu和Asp調(diào)控下磷灰石的Zeta電位分析39-41
• 3.3.2 Glu和Asp調(diào)控下磷灰石的SEM分析41-42
• 3.3.3 Glu和Asp調(diào)控下磷灰石的XRD分析42-44
• 3.3.4 Glu和Asp調(diào)控下磷酸鈣的FTIR分析44-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第四章 堿性氨基酸對磷灰石及前驅(qū)相仿生礦化的研究49-59
• 4.1 引言49
• 4.2 實驗內(nèi)容49-53
• 4.2.1 實驗材料和設(shè)備49-50
• 4.2.2 實驗過程50-52
• 4.2.3 測試與表征52-53
• 4.3 實驗結(jié)果與討論53-57
• 4.3.1 Lys調(diào)控下磷灰石的Zeta電位分析53-54
• 4.3.2 Lys調(diào)控下磷灰石的SEM分析54-55
• 4.3.3 Lys調(diào)控下磷灰石的XRD分析55
• 4.3.4 Lys調(diào)控下磷酸鈣的FTIR分析55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 幾種有機生物分子對磷灰石及前驅(qū)相仿生礦化的綜合研究59-70
• 5.1 引言59
• 5.2 實驗內(nèi)容59-62
• 5.2.1 實驗材料和設(shè)備59-60
• 5.2.2 實驗過程60-61
• 5.2.3 測試與表征61-62
• 5.3 實驗結(jié)果與討論62-69
• 5.3.0 幾種有機生物分子調(diào)控下磷灰石的元素分析（Ca/P）62
• 5.3.1 幾種有機生物分子調(diào)控下磷灰石的 SEM 分析62-64
• 5.3.2 幾種有機生物分子調(diào)控下磷灰石的 TEM 分析64-66
• 5.3.3 幾種有機生物分子調(diào)控下磷灰石的接觸角分析66-67
• 5.3.4 幾種有機生物分子調(diào)控下磷灰石的比表面積分析67-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻72-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果84-85
• 致謝85-86
• 附件86

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