[发明专利]一步合成Fe掺杂羟基磷灰石的制备方法与应用

权利要求书

1.一种一步法制备Fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述方法为以钙源、磷源和铁源作为微弧氧化电解液，以钛或钛合金作为微弧氧化的阳极，以惰性电极作为微弧氧化的阴极进行微弧氧化；微弧氧化的同时对所述电解液进行超声处理；所述铁源为乙二胺四乙酸铁钠或乙二胺四乙酸铁铵；

微弧氧化过程中超声弧光放电增强阳极表面氧化反应，使阳极表面发生微孔放电效应，在阳极表面原位生成多孔TiO₂陶瓷膜，并且在超声弧光放电过程中TiO₂陶瓷膜表面会出现热瞬变，含Ca、P和Fe元素的晶核形成并沉积在TiO₂陶瓷膜表面得到片状的Fe掺杂的羟基磷灰石相；同时，多孔的TiO₂陶瓷膜也为Ca、P和Fe元素的形核提供了位点，促进了Fe掺杂的羟基磷灰石相的形成，并且在电场作用下，Ca²⁺向阴极区移动，(Fe-EDTA)^-和含磷元素的阴离子向阳极区移动，加速了Fe掺杂的羟基磷灰石相的形成，从而在多孔TiO₂陶瓷膜表面得到片状的Fe掺杂的羟基磷灰石。

2.如权利要求1所述的一步法制备Fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，微弧氧化完成后，取出微弧氧化后的阳极，将阳极表面二氧化钛陶瓷膜层上的片层状物质超声剥离，即得到Fe掺杂的羟基磷灰石。

3.如权利要求1或2所述的一步法制备Fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述微弧氧化的参数分别为：工作电压为350-750V，工作频率为200-600Hz，电流密度为0.05-0.30A/cm²，占空比为10％～50％，处理时间为5-15min，反应温度为20℃-30℃。

4.如权利要求1或2所述的一步法制备Fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述钛合金为Ti-Mo-Ni、TA1、TA2、TA3、Ti-6Al-4V、Ti-Ni或Ti-32Mo。

5.如权利要求1或2所述的一步法制备Fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述钙源为硝酸钙或乙酸钙，所述微弧氧化电解液中钙源的浓度为0.05-0.2mol/L；

所述磷源为磷酸二氢钠或磷酸氢二钠，所述微弧氧化电解液中磷源的浓度为0.04-0.10mol/L；

所述微弧氧化电解液中铁源的浓度为0.002-0.010mol/L。

6.如权利要求1或2所述的一步法制备Fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述惰性电极为316L不锈钢片或者铂片。

7.如权利要求1-6任一所述方法制备得到的Fe掺杂的羟基磷灰石。

8.如权利要求1所述方法制备得到的Fe掺杂的羟基磷灰石用于制备具有抗菌作用的骨骼植入体的应用。

9.如权利要求2所述方法制备得到的Fe掺杂的羟基磷灰石用于制备药物载体的应用。