[发明专利]有序纳米羟基磷灰石多晶粉体的制备方法

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及钙的磷酸盐，具体地说是一种有序纳米羟基磷灰石多晶粉体的制备方法。

背景技术

羟基磷灰石的化学结构式为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，是人和脊椎动物骨和牙齿的主要无机成分。因为其具有很好的生物相容性和表面活性，被广泛用作生物陶瓷材料、色谱材料、过滤材料、吸附材料和载体材料。

有序纳米结构羟基磷灰石是由纳米羟基磷灰石单晶单元在空间上有序地组装而成，它既有纳米羟基磷灰石所具有的特点，如高的比表面积、高的反应活性；又兼有序纳米结构所具有的特点，如特殊的光学、电学、磁学性质，因此有序纳米结构羟基磷灰石在仿生制备、生物医学材料、纳米增强及催化方面具有广泛的应用价值。

目前有序纳米结构羟基磷灰石研究较少，(Yao，J.；Tjandra，W.；Chen，Y.Z.；Tam，K.C.；Ma，J.；Soh，B.Hydroxyapatite nanostructure material derived using cationicsuffactant as a template，J.Mater.Chem.2003，13，3053.)，该文献报道了一种以阳离子表面活性剂为模板剂制备有序棒状羟基磷灰石的方法，其纳米晶的有序度较低，表现为XRD小角衍射峰强度偏低且存在明显的宽化，而且该技术中采用了价格高、毒性大的阳离子表面活性剂为模板剂，制备工艺复杂、成本较高，。CN 200410071505.3公开了纳米有序羟基磷灰石涂层的电化学制备方法，通过控制电化学沉积参数的变化进行纳米羟基磷灰石电化学沉积，使纳米羟基磷灰石晶粒以不同的方式聚集形成微观形貌为花簇状、直立状、微孔状的具有二级结构的纳米有序羟基磷灰石涂层。该方法不但工艺复杂，且制得的纳米有序羟基磷灰石在空间上的分布上缺少对称性。另外，已有技术制备的纳米羟基磷灰石的结晶度偏低，需要通过煅烧来提高结晶度，能耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种有序纳米羟基磷灰石多晶粉体的制备方法，采用阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠为模板剂，在乙醇-水体系中用水热法制备具有高度有序、有空间对称性纳米层状结构、结晶度好的羟基磷灰石多晶粉体，以克服已有纳米羟基磷灰石粉体的制备方法工艺复杂、条件苛刻和成本较高、结晶度偏低及羟基磷灰石纳米晶有序度较低或缺少空间对称性的缺点。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：有序纳米羟基磷灰石多晶粉体的制备方法，其步骤是：

(1)将硝酸钙溶于水中，制得配比为0.00167摩尔硝酸钙/每毫升水的硝酸钙溶液，另将十二烷基磺酸钠溶于乙醇中，制得配比为0.0033～0.0667克十二烷基磺酸钠/每毫升乙醇的十二烷基磺酸钠乙醇溶液，然后将二者预热到60℃，取30份硝酸钙溶液与15～60份十二烷基磺酸钠乙醇溶液混合，加入带有回流装置的烧瓶中，在60℃条件下电磁搅拌均匀，保温待用；

(2)将磷酸氢二铵或磷酸二氢铵溶解在水中，制得以0.001摩尔磷/每毫升水配比的含磷溶液，再任选其中一种，取30份，再加入15～60份的乙醇，配制成磷酸氢二铵或磷酸二氢铵与乙醇的混合液，待用；

(3)将氢氧化钠溶解在水中，制得0.05～0.1克氢氧化钠/每毫升水配比的氢氧化钠溶液，取20份，再加入10～40份的乙醇，配制成氢氧化钠乙醇混合液，待用；

(4)将步骤(2)、(3)中配制的混合液预热到60℃，依次快速加入到步骤(1)中的烧瓶中，升温至回流温度88～92℃，水热反应4～14小时，停止搅拌和加热；

(5)再将上步所得反应物在室温下静置0～12天，离心分离，得到白色沉淀，然后将其浸在去离子水中0～3天，再经离心分离，所得白色沉淀在60～80℃下烘干，时间为1～2天，得到产物有序纳米羟基磷灰石多晶粉体。

上述组分的份数均为体积份数，且各步骤中所用的体积单位相同。

本发明的有益效果是：