專利名稱：羥基磷灰石納米纖維或納米線的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種納米線的制備方法，具體為一種低溫水熱法制備納米纖維或納米 線狀羥基磷灰石(HAP)的方法，屬于無機納米材料領域。
背景技術：
羥基磷灰石(hydroxy即atite，縮寫為HA或HAP)是一種微溶于水的弱堿性磷酸 鈣鹽，理論組成為CalO(P04)6(OH)2，屬于六方晶系，P63/m空間群，晶胞參數(shù)為aO = bO = 0. 943 0. 938nm， cO = 0. 688 0. 686nm。 羥基磷灰石(HAP)是脊椎動物硬組織的主要無機組分，由于其具有生物活性以及 對于各種離子和分子的吸附性能，可用于人造骨質(zhì)和牙齒、生物組織支架以及液相色譜填 充柱。與人類的骨骼相比，致密羥基磷灰石往往表現(xiàn)為較低的理學性能。目前合成的羥基磷 灰石的形貌大多為不規(guī)則短柱狀或顆粒狀，作為骨質(zhì)替代材料在臨床使用中比表面積小、 脆性大，而致使其生物活性差、容易斷裂。有些在使用時需加入高分子材料或其它組分的纖 維或晶須以增加其韌性，但這些增韌材料的加入，降低了有效鈣質(zhì)成分的含量，而且生物相 容性變差，影響其功能的發(fā)揮。 羥基磷灰石的形貌控制合成對于改善其性能具有非常重要的作用，目前對HA的 研究主要集中在納米化、陶瓷涂層和多孔復合材料方面，由于針棒狀晶體具有較低的位錯 密度，較高的抗拉性能，近年來，對針、棒狀羥基磷灰石的合成引起了廣泛關注。但對于大范 圍地控制合成納米級的羥基磷灰石纖維，仍然難以實現(xiàn)，因此，本發(fā)明所合成的純的羥基磷 灰石納米纖維或納米線具有重要的醫(yī)學應用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種羥基磷灰石納米纖維或納米線的制備方法，以彌補 這一領域的空白，用溫和簡便的方法制備純度高、粒徑均勻、形貌單一的羥基磷灰石納米纖 維或納米線。 本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)。 —種羥基磷灰石納米纖維或納米線的制備方法，其步驟如下 1)在20-40 °C下，將0. 1-0. 5g磷酸鈉鹽加入到兩口圓底燒瓶，加入3-10mL
2mo1 L—1氫氧化鈉水溶液，機械攪拌20分鐘后，加入20mL體積比為1 : 1油酸乙醇混合
液，繼續(xù)攪拌三小時后，轉(zhuǎn)入水熱釜，放入紅外保溫箱中100-18(TC保溫5-10小時。 2)將上述水熱釜中的白色產(chǎn)物取出，蒸餾水洗滌3遍，乙醇洗滌3遍，離心分離出
去反應殘余物和雜質(zhì)，最后將白色粉末產(chǎn)物放入干燥箱中75t:干燥8小時。 所述的磷酸鈉鹽為磷酸氫二鈉(Na2HP04 12H20)、磷酸二氫鈉(NaH2P04 12H20)和
磷酸三鈉(Na3P04 12H20)中的一種。 當為磷酸氫二鈉時，加入量為0. 2-0. 5g，加入的氫氧化鈉量為5-10ml ;當為磷酸 二氫鈉時，加入量為O. 1-0. 2g，加入的氫氧化鈉量為4-5ml ;當為磷酸三鈉(磷酸鈉)時，加入量為0. 4-0. 5g，加入的氫氧化鈉量為3-5ml。 通過本發(fā)明技術方案制備的羥基磷灰石納米纖維，具有純度高、粒徑均勻、形貌單 一的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明實施例1的樣品的X射線衍射圖；
圖2為本發(fā)明實施例1的紅外吸收光譜；
圖3為本發(fā)明實施例1透射電子顯微鏡照片；
具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施例進一步闡述本發(fā)明的技術要點。
實施例l 在20。C下，將一定量0. 2g磷酸氫二鈉加入到兩口圓底燒瓶，加入5mL 2mol*L—'氫 氧化鈉水溶液，機械攪拌20分鐘后，加入20mL體積比為1 : l油酸乙醇混合液，繼續(xù)攪拌 三小時后，轉(zhuǎn)入水熱釜，放入紅外保溫箱中10(TC保溫5小時。將上述水熱釜中的白色產(chǎn)物 取出，蒸餾水洗滌3遍，乙醇洗滌3遍，離心分離出去反應殘余物和雜質(zhì)，最后將白色粉末產(chǎn) 物放入干燥箱中75t:干燥8小時。
實施例2 在30。C下，將一定量0.4g磷酸氫二鈉加入到兩口圓底燒瓶，加入8mL 2mol*L—'氫 氧化鈉水溶液，機械攪拌20分鐘后，加入20mL體積比為1 : l油酸乙醇混合液，繼續(xù)攪拌 三小時后，轉(zhuǎn)入水熱釜，放入紅外保溫箱中12(TC保溫8小時。將上述水熱釜中的白色產(chǎn)物 取出，蒸餾水洗滌3遍，乙醇洗滌3遍，離心分離出去反應殘余物和雜質(zhì)，最后將白色粉末產(chǎn) 物放入干燥箱中75t:干燥8小時。
實施例3 在40。C下，將一定量0. 5g磷酸氫二鈉加入到兩口圓底燒瓶，加入10mL 2mo1 L—1 氫氧化鈉水溶液，機械攪拌20分鐘后，加入20mL體積比為1 : l油酸乙醇混合液，繼續(xù)攪 拌三小時后，轉(zhuǎn)入水熱釜，放入紅外保溫箱中18(TC保溫10小時。將上述水熱釜中的白色產(chǎn) 物取出，蒸餾水洗滌3遍，乙醇洗滌3遍，離心分離出去反應殘余物和雜質(zhì)，最后將白色粉末 產(chǎn)物放入干燥箱中75t:干燥8小時。 上述實施例1-3所得產(chǎn)物的X射線衍射圖如圖1所示，圖中顯示，合成的樣品為羥 基磷灰石，對應標準卡片為PDF#74-0566， Ca1Q (P04)6 (OH)2，六方晶系，空間群P63/m[176]， 晶胞參數(shù)a = 9. 424， c = 6. 879。圖1中對應于2 9等于25的尖銳強峰為羥基磷灰石的 (002)晶面衍射峰，顯示出所合成的羥基磷灰石沿著c軸生長的習性。窗口中的電子衍射圖 是產(chǎn)物的多晶衍射環(huán)，由于合成納米纖維極細，電子束難以鎖定單根納米纖維，這一多晶衍 射環(huán)是由纖維束集合產(chǎn)生。 上述實施例1-3所得產(chǎn)物的的紅外吸收光譜如圖2所示，圖中顯示合成的樣品具 有OH—(3571、633cm—0和P043—(1092、 1043、962和567cm—1)的特征峰，同時，在1570、 1410可 能為為洗凈的羧酸羰基振動峰，2930、2850cm—工樣品吸附的乙醇OH—振動峰。
實施例1-3所得產(chǎn)物的透射電子顯微鏡照片如圖3所示，合成的樣品為納米級纖維狀或線狀，直徑為2納米，長度在1到幾個微米。
實施例4 將實施舉例1中的磷酸氫二鈉Na2HP04 12H20用磷酸二氫鈉NaH2P04 2H20代替， 反應物的用量應調(diào)整為NaH2P04 12H20為0. lg，2mo1 L—1氫氧化鈉水溶液4mL，其余條件
均保持不變。
實施例5 將實施舉例1中的磷酸氫二鈉Na2HP04 12H20用磷酸二氫鈉NaH2P04 2H20代替， 反應物的用量應調(diào)整為NaH2P04 12H20為0. 2g，2mo1 L—1氫氧化鈉水溶液5mL，其余條件 均保持不變。 實施例4-5合成樣品的各種表征圖譜如圖1、圖2和圖3所示，基本沒有差別。
實施例6 將實施舉例1中的磷酸氫二鈉Na2HP04 12H20用磷酸三鈉Na3P04 12H20代替，反 應物的用量應調(diào)整為Na3P04 12H20為0. 5g，2mo1 L—1氫氧化鈉水溶液5mL，其余條件均保 持不變。合成樣品的各種表征圖譜如圖1、圖2和圖3所示，基本沒有差別。
實施例7 將實施舉例1中的磷酸氫二鈉Na2HP04 12H20用磷酸三鈉Na3P04 12H20代替，反 應物的用量應調(diào)整為Na3P04 12H20為0. 4g，2mo1 L—1氫氧化鈉水溶液3mL，其余條件均保 持不變。合成樣品的各種表征圖譜如圖1、圖2和圖3所示，基本沒有差別。
權利要求
一種羥基磷灰石納米纖維或納米線的制備方法，其特征在于具體步驟如下1)在20-40℃下，將0.1-0.5g磷酸鈉鹽加入到兩口圓底燒瓶，加入3-10mL 2mol·L-1氫氧化鈉水溶液，機械攪拌20分鐘后，加入20mL體積比為1∶1油酸乙醇混合液，繼續(xù)攪拌三小時后，轉(zhuǎn)入水熱釜，放入紅外保溫箱中100-180℃保溫5-10小時；2)將上述水熱釜中的白色產(chǎn)物取出，蒸餾水洗滌3遍，乙醇洗滌3遍，離心分離出去反應殘余物和雜質(zhì)，最后將白色粉末產(chǎn)物放入干燥箱中75℃干燥8小時。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種羥基磷灰石納米纖維或納米線的制備方法，其特征在于所述的磷酸鈉鹽為磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉和磷酸三鈉中的一種。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種羥基磷灰石納米纖維或納米線的制備方法，其特征在于當為磷酸氫二鈉時，加入量為0. 2-0. 5g，加入的氫氧化鈉量為5-10ml ;當為磷酸二氫鈉時，加入量為O. 1-0. 2g，加入的氫氧化鈉量為4-5ml ;當為磷酸三鈉時，加入量為O. 4_0. 5g，加入的氫氧化鈉量為3-5ml。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種羥基磷灰石納米纖維或納米線的制備方法，其步驟如下1)在20-40℃下，將0.1-0.5g磷酸鈉鹽加入到兩口圓底燒瓶，加入3-10mL 2mol·L-1氫氧化鈉水溶液，機械攪拌20分鐘后，加入20mL體積比為1∶1油酸乙醇混合液，繼續(xù)攪拌三小時后，轉(zhuǎn)入水熱釜，放入紅外保溫箱中100-180℃保溫5-10小時。2)將上述水熱釜中的白色產(chǎn)物取出，蒸餾水洗滌3遍，乙醇洗滌3遍，離心分離出去反應殘余物和雜質(zhì)，最后將白色粉末產(chǎn)物放入干燥箱中75℃干燥8小時。通過本發(fā)明技術方案制備的羥基磷灰石納米纖維，具有純度高、粒徑均勻、形貌單一的優(yōu)點。
文檔編號B82B3/00GK101723341SQ20091019841
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權日2009年11月6日
發(fā)明者黃金萍 申請人:上海師范大學