含锌羟基磷灰石的水热合成与结构表征

摘要

自然骨中的无机组分并不是纯的羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2,hydroxyapatite,HA],还含有锌(Zn)、镁(Mg)等离子。为满足临床要求,常常需要在HA中添加一些元素来改善其性能。含锌羟基磷灰石(Zn-HA)就是其中的一类改性材料。目前多采用溶胶-凝胶法制备Zn-HA,需高温烧结,粉体易团聚。以硝酸钙[Ca(NO3)2]、磷酸三铵[(NH4)3PO4]、硝酸锌[Zn(NO3)2]为原料,在200℃下水热处理8h制得Zn-HA。通过X射线荧光光谱、X射线衍射、红外光谱、透射电镜和热重-差热分析对Zn-HA的晶相、化学组成、形貌和热稳定性进行分析。结果表明:Zn取替代部分钙(Ca)进入HA的晶格中。随着Zn含量的提高,Zn-HA晶粒尺寸呈减小趋势,晶胞参数a,c和晶胞体积也呈减小趋势。Zn的掺入降低了HA的热稳定性。采用水热法可以制备纳米到微米尺寸的棒状、针状或片状Zn-HA粉体,且Zn-HA粉体具有高结晶度以及合适化学计量比和晶型。