制备条件影响碳酸羟基磷灰石晶格的计算分析

在碳酸羟基磷灰石(CHA)结构分析中,对A型取代(CO₃^2-取代OH^-)和B型取代(CO₃^2-取代PO₄^3-)2种取代的稳定性仍存有争议。为了研究碳酸取代的可能位置和2种取代稳定性,本文利用计算机辅助手段详细研究了不同反应顺序和不同反应试剂对碳酸羟基磷灰石晶体结构的影响。本实验分别采用含Na和不含Na 2种不同的反应试剂,分别在HA生成过程中和HA生成以后加入CO₃^2-,通过离子共沉淀法制备了4种碳酸羟基磷灰石。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)对他们的结构和基团进行了表征,并用Jade 6.5, Materials Studio 4.0以及Origin 7.0进行了精修、计算和拟合。结果表明,无论工艺过程如何变化,均主要生成晶体能量较低、晶格结构稳定的B型取代碳酸羟基磷灰石;与普通磷灰石相比,由于存在晶格畸变,因此碳酸取代磷灰石的结晶度下降;碳酸根在反应溶液中的浓度影响CHA的晶格畸变程度,较高游离碳酸浓度引起的晶格畸变大;Na⁺的引入,可以降低碳酸羟基磷灰石中的晶格畸变,从而提高结晶度;含Na的B型取代主要是取代Ca(Ⅱ)位置的Ca离子。IR分析结果表明四种碳酸羟基磷灰石中的CO₃^2-均以B型取代为主,通过对870 cm^-1附近峰的拟合,计算出材料中A型取代和B型取代的比值。     

生物磷灰石中羟基的存在形式及晶体结构*

骨磷灰石晶体的化学组成、晶体结构和短程有序对骨的生理和结构功能起着重要作用,但骨矿物晶体是否含有OH^－存在多年的争论,以及B型碳酸盐磷灰石中碳酸根替换的精确位置仍没有完全弄清。本文综述了生物磷灰石矿物的成分和晶体结构方面的最新研究进展。介绍了运用广泛的化学分析方法和光谱技术研究骨矿物晶体中OH^－存在形式。讨论了碳酸根离子在磷灰石晶体中的A型和B型替换。更深入地探讨了生物磷灰石稳定性、替代机制及许多表面现象。     

硬脂酸改性纳米羟基磷灰石表面性能的研究

采用硬脂酸(C₁₇H₃₅COOH)对纳米羟基磷灰石(n-HA)表面进行处理,并研究了n-HA与C₁₇H₃₅COOH的界面作用。透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)以及X光电子能谱(XPS)分析表明,C₁₇H₃₅COOH在n-HA表面黏附,其中羧酸根离子(-COO^-)与钙离子(Ca^2＋)之间形成了稳定的离子键,以羧酸钙形式存在。C₁₇H₃₅COOH改性后的n-HA与聚碳酸酯(PC)复合后,复合材料的力学性能与未改性n-HA相比有明显提高。扫描电子显微镜(SEM)结果显示,经处理后的HA微粒在PC中分散均匀,两者间结合紧密,无明显界面,复合材料的断裂呈明显的韧性断裂,随着n-HA无机粒子含量增加,复合材料的断裂也逐渐向韧性与脆性断裂共存转变。     

组分对含羟基磷灰石/脂肪族聚氨酯复合骨组织工程支架的理化性能及生物学性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯为聚氨酯硬段,通过原位聚合使聚合过程中释放的气体发泡,制备了用作骨组织工程材料的羟基磷灰石/脂肪族聚氨酯多孔支架.系统考察了不同组成配方,即羟基磷灰石(HA)含量、发泡剂含量以及聚氨酯(PU)软硬段的比例对三维支架材料的机械性能和微观孔隙结构等的影响,并通过体外细胞培养和体内肌肉植入初步评价了该复合...