一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法及其制得的产品与流程

本发明涉及无机材料技术领域，尤其涉及一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法及其制得的方法。

背景技术：

羟基磷灰石是人体骨骼的主要成分之一，同时也是人体以及其他动物牙齿的主要成分之一。羟基磷灰石具有良好的生物相容性、生物活性、可降解性、骨诱导性等性能，从而奠定了羟基磷灰石在生物医用方面应用广泛的基础。

目前对于氟羟基磷灰石的合成，现有技术研究开发了一种单步制备氟化羟基磷灰石的方法，其特点是采用磷酸氢钙和二水氟化钾沉淀法合成氟羟基磷灰石颗粒，虽然步骤看似简单，但是合成颗粒的尺寸难以保证均匀性，形貌也难以控制。此外，为制备氟掺杂羟基磷灰石生物陶瓷粉体材料，以氟源、钙源和磷源与水混合通过水热反应得到颗粒，由于不是均相反应，产物颗粒也是难以保证其均匀性，形貌更难实现控制。

现有技术对氟羟基磷灰石颗粒的合成研究虽然有所进展，但是要实现单分散氟羟基磷灰石微米颗粒的精确制备是一个不小的挑战，如何制备得到尺寸和形貌高度均匀的氟羟基磷灰石颗粒是目前本领域急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单、高效的氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，以获得具有尺寸和形貌高度均匀的氟羟基磷灰石微米级颗粒。本发明的另一目的在于利用上述氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法制得的产品。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)依次向硝酸钙溶液中添加等体积的柠檬酸钠溶液、氟化铵溶液、磷酸钠溶液，形成均匀混合液；所述硝酸钙溶液的浓度为1m；所述柠檬酸钠溶液的浓度为1～3m；所述氟化铵溶液的浓度为1～2m；所述磷酸钠溶液的浓度为0.6m；

(2)将所述混合液转移至密闭的水热反应釜中，进行水热反应，经离心分离获得的沉淀物，经洗涤、干燥，即制得氟羟基磷灰石单分散微米颗粒。

进一步地，本发明所述柠檬酸钠溶液的添加时间为1～5min；所述氟化铵溶液的添加时间为6～25min；所述磷酸钠溶液的添加时间为9～40min。

进一步地，本发明所述步骤(2)水热反应的温度为120～180℃，保温时间为2～6h。

本发明利用上述氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法制得的产品，所述颗粒的宽度为0.2～0.4μm，长度为0.8～1.2μm。

本发明具有以下有益效果：

本发明原料均为无毒绿色、来源丰富易得，制备工艺简单、高效，在水热法的基础上制得了具有尺寸和形貌高度均匀的氟羟基磷灰石微米级颗粒，对于生物复合材料、药物载体和吸附材料等领域的技术进步和应用发展具有重要的意义。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：

图1是本发明实施例制得的氟羟基磷灰石微米级颗粒的x射线衍射图；

图2是本发明实施例制得的氟羟基磷灰石微米级颗粒的扫描电镜照片。

具体实施方式

实施例一：

本实施例一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，其步骤如下：

(1)在室温下，向1l浓度为1m的硝酸钙溶液中，加入1l浓度为1m的柠檬酸钠溶液，滴加时间为3min，搅拌形成液a；向液a中加入1l浓度为1.4m的氟化铵溶液，滴加时间为25min，搅拌形成液b；向液b中加入1l浓度为0.6m的磷酸钠溶液，滴加时间为30min，搅拌形成均匀混合液；

(2)将上述混合液转移至密闭的水热反应釜中进行水热反应，水热反应的温度为180℃，保温时间为4h，经离心分离获得的沉淀物，使用去离子水洗涤2次，干燥后即制得氟羟基磷灰石单分散微米颗粒。

实施例二：

本实施例一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，其步骤如下：

(1)在室温下，向1l浓度为1m的硝酸钙溶液中，加入1l浓度为1m的柠檬酸钠溶液，滴加时间为2min，搅拌形成液a；向液a中加入1l浓度为1.4m的氟化铵溶液，滴加时间为6min，搅拌形成液b；向液b中加入1l浓度为0.6m的磷酸钠溶液，滴加时间为40min，搅拌形成均匀混合液；

(2)将上述混合液转移至密闭的水热反应釜中进行水热反应，水热反应的温度为150℃，保温时间为4h，经离心分离获得的沉淀物，使用去离子水洗涤2次，干燥后即制得氟羟基磷灰石单分散微米颗粒。

实施例三：

本实施例一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，其步骤如下：

(1)在室温下，向1l浓度为1m的硝酸钙溶液中，加入1l浓度为1m的柠檬酸钠溶液，滴加时间为2min，搅拌形成液a；向液a中加入1l浓度为1.4m的氟化铵溶液，滴加时间为10min，搅拌形成液b；向液b中加入1l浓度为0.6m的磷酸钠溶液，滴加时间为10min，搅拌形成均匀混合液；

(2)将上述混合液转移至密闭的水热反应釜中进行水热反应，水热反应的温度为120℃，保温时间为2h，经离心分离获得的沉淀物，使用去离子水洗涤2次，干燥后即制得氟羟基磷灰石单分散微米颗粒。

实施例四：

本实施例一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，其步骤如下：

(1)在室温下，向1l浓度为1m的硝酸钙溶液中，加入1l浓度为1m的柠檬酸钠溶液，滴加时间为1min，搅拌形成液a；向液a中加入1l浓度为1.4m的氟化铵溶液，滴加时间为15min，搅拌形成液b；向液b中加入1l浓度为0.6m的磷酸钠溶液，滴加时间为9min，搅拌形成均匀混合液；

(2)将上述混合液转移至密闭的水热反应釜中进行水热反应，水热反应的温度为120℃，保温时间为4h，经离心分离获得的沉淀物，使用去离子水洗涤2次，干燥后即制得氟羟基磷灰石单分散微米颗粒。

实施例五：

本实施例一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，其步骤如下：

(1)在室温下，向1l浓度为1m的硝酸钙溶液中，加入1l浓度为1m的柠檬酸钠溶液，滴加时间为5min，搅拌形成液a；向液a中加入1l浓度为1.4m的氟化铵溶液，滴加时间为20min，搅拌形成液b；向液b中加入1l浓度为0.6m的磷酸钠溶液，滴加时间为20min，搅拌形成均匀混合液；

(2)将上述混合液转移至密闭的水热反应釜中进行水热反应，水热反应的温度为180℃，保温时间为6h，经离心分离获得的沉淀物，使用去离子水洗涤2次，干燥后即制得氟羟基磷灰石单分散微米颗粒。

如图1所示，本发明实施例制得的产物为氟羟基磷灰石。如图2所示，本发明实施例制得的氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的平均宽度为0.3μm，平均长度为1.0μm，晶粒尺寸细小均匀，形貌良好。

技术特征：

1.一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)依次向硝酸钙溶液中添加等体积的柠檬酸钠溶液、氟化铵溶液、磷酸钠溶液，形成均匀混合液；所述硝酸钙溶液的浓度为1m；所述柠檬酸钠溶液的浓度为1～3m；所述氟化铵溶液的浓度为1～2m；所述磷酸钠溶液的浓度为0.6m；

(2)将所述混合液转移至密闭的水热反应釜中，进行水热反应，经离心分离获得的沉淀物，经洗涤、干燥，即制得氟羟基磷灰石单分散微米颗粒。

2.根据权利要求1所述的氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，其特征在于：所述柠檬酸钠溶液的添加时间为1～5min；所述氟化铵溶液的添加时间为6～25min；所述磷酸钠溶液的添加时间为9～40min。

3.根据权利要求1所述的氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)水热反应的温度为120～180℃，保温时间为2～6h。

4.权利要求1-3之一所述氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法制得的产品，其特征在于：所述颗粒的宽度为0.2～0.4μm，长度为0.8～1.2μm。

技术总结
本发明公开了一种氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法，首先依次向硝酸钙溶液中添加等体积的柠檬酸钠溶液、氟化铵溶液、磷酸钠溶液，形成均匀混合液；然后将所述混合液转移至密闭的水热反应釜中，进行水热反应，经离心分离获得的沉淀物，经洗涤、干燥，即制得氟羟基磷灰石单分散微米颗粒。此外，还公开了利用上述氟羟基磷灰石单分散微米颗粒的制备方法制得的产品。本发明原料均为无毒绿色、来源丰富易得，制备工艺简单、高效，在水热法的基础上制得了具有尺寸和形貌高度均匀的氟羟基磷灰石微米级颗粒，对于生物复合材料、药物载体和吸附材料等领域的技术进步和应用发展具有重要的意义。

技术研发人员：刘凯旋;阳群;许俊;刘琪;熊焰
受保护的技术使用者：江西德锆美瓷有限公司
技术研发日：2019.12.30
技术公布日：2020.04.10