专利名称：一种羟基磷灰石单晶纳米棒及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种一维纳米材料及其制备方法，具体涉及一种以植物为模板制备能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒及其制备方法，属于材料化学领域。
背景技术：
羟基磷灰石，又称羟磷灰石，分子式为Caltl (PO4)6 (OH)2，是一类应用广泛的生物活性陶瓷材料。由于其成分与生物机体骨骼的无机成分相似，因而引起人们的广泛关注。随着人们认识的不断提高，许多研究结果表明，羟基磷灰石是一种无毒、无致癌、无副作用和具有良好生物相容性的生物活性材料，植入体内后可引导新骨的生长；人们还发现羟基磷
灰石具有固体碱性能和较强的离子交换能力，因此在催化载体、离子交换领域得到了广泛的运用；同时还能吸附有毒的离子和具有温敏、湿敏效应。此外，近期研究发现，纳米羟基磷灰石能抑制癌细胞的生长，对正常的细胞没有副作用，为制备新一代抗癌药物提供了新的途径。羟基磷灰石具有很多优良的特性，除与本身特性相关外，还与其制备方法和微观结构有密切的关系。羟基磷灰石的合成方法大致分为两类干法合成和湿法合成。干法包括机械化学合成法和微波固定合成法；湿法合成包括水热合成法、沉淀法、微乳液法和溶胶-凝胶法等。羟基磷灰石的形貌有针状、球状、棒状、片状等。目前，羟基磷灰石单晶主要是通过水热法制备，王友法等(硅酸盐通报，2001，2，30-34)以四水硝酸钙和磷酸氢二氨为原料制备了针状羟基磷灰石单晶；中国发明(申请号201110116542. I)报道了一种具有荧光标记的含氟羟基磷灰石单晶纳米梭及其制备方法，通过在含氟羟基磷灰石制备过程中掺杂稀土元素铕和铽制备出具有荧光标记的单晶纳米梭；中国发明(申请号201110116552. 5)报道了用水热法制备掺杂稀土的氟羟基磷灰石单晶纳米线的方法；刘惠娟等以采用机械球磨法，以乙醇作球磨介质，成功合成具有结晶取向性的轻基磷灰石纳米片；Yuxiu Sun等(Cferas . Int, 2006, 32, 951-954)以聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正己烷、正丁醇、环己烷、四水硝酸钙和磷酸氢二氨为原料通过反相微乳液法制备了羟基磷灰石单晶纳米棒。利用上述技术制备的羟基磷灰石单晶存在的不足是羟基磷灰石单晶颗粒排列不规则，无法组成特定的形貌，而且比表面积较小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以植物为模板制备能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，以可溶性磷酸盐和钙盐为原料，采用水热法合成出能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。该方法具有反应体系简单，原料易得，操作方便，对环境无污染等优点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案步骤如下(1)将可溶性磷酸盐溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，并在其中加入植物模板，其中每升去离子水中溶解0. 01-0. 5摩尔磷酸盐，每升磷酸盐溶液中添加
0.5-15g植物模板；
(2)将一定质量的钙盐边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，滴加完后继续搅拌
0.1-lh，然后超声5-10分钟，其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为8_12 (用氢氧化钠、氢氧化钾或氨水调节pH值),搅拌的速度为200-800rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在85-200°C下恒温处理10-24h后，然后自然冷却至室温；
(4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，然后在65°C的烘箱中干燥12小时，最后将干燥后的样品放入马弗炉中煅烧，即得到能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。 本发明中所述可溶性磷酸盐为磷酸正盐或/和磷酸的酸式盐，两者混合是任意比例混合。本发明中所述磷酸正盐为磷酸钠或/和磷酸钾，两者混合是任意比例混合；磷酸的酸式盐为磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵中一种或几种的任意比混合物。本发明中所述植物模板为具有长纤维或维管的干燥植物。本发明中所述植物模板为棉花、水葫芦根、树叶、丝瓜瓤、茶叶中一种。植物模板可以直接干燥后备用，也可以用质量分数为1%_8%的盐酸浸泡2-24小时，并用超纯水洗至中性，放入烘箱中60°C烘干备用。本发明中所述钙盐为氯化钙、硝酸钙、碳酸钙中一种。本发明中所述钙盐的滴加速度为l-10ml/min。本发明中所述煅烧是指在500-1000°C高温处理4-10h。本发明另一目的是提供一种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法获得的能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。本发明中所述单晶纳米棒的直径为20-50nm，长度为100_400nm。本发明具有的优点如下
(I)本发明方法是一种操作简单、反应条件温和、生产成本低的水热合成方法，合成出能组成植物特殊微观形貌的羟基磷灰石单晶纳米棒，而且羟基磷灰石纳米单晶是纯净的，因此可用于骨骼或牙齿的诱导因子，对牙齿具有较好的再矿化、脱敏以及美白作用，并能从根本上预防频齿病。(2)本发明使用环境友好型的水做溶剂，且不使用任何模板剂(表面活性剂)和有机溶剂，这样既简化了反应体系、降低成本又不会引入杂质污染环境且洗涤方便，此种方法得到的羟基磷灰石结晶度较好。(3)本发明制备的羟基磷灰石单晶纳米棒的直径为20-50nm，长度为100_400nm，可用于制备生物陶瓷。(4)通过本发明方法制备得到的羟基磷灰石单晶纳米棒具有较好的结晶度和良好的分散性、形貌规则，性能稳定。(5)本发明提供的由羟基磷灰石单晶纳米棒组成的具有植物特殊微观结构的羟基磷灰石粉体为兼具介孔和大孔的材料，具有较大的比表面积，且可通过植物模板的不同调控羟基磷灰石的比表面积。(6)本发明提供的能组成具有植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法可以推广应用于其他无机物单晶的制备。(7)本发明的能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒可以在药物缓释、医用材料、催化剂、吸附剂、抗 菌剂等方面有广阔的应用。
图I是本发明中实施例I制备的能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒的X-射线衍射图谱；
图2是本发明中实施例I和实施例2分别用棉花和丝瓜瓤为植物模板制备的能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒的SEM图，其中(a)是棉花为模板；(b)是丝瓜瓤为模板；
图3是本发明中实施例4制备的能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒的TEM 图4是本发明中实施例4制备的能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒的高分辨率透射电镜照片示意 图5是本发明中实施例4制备的能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒的电子衍射谱图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。实施例I :一种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)植物模板棉花用质量百分比浓度为5%的盐酸浸泡10小时，并用超纯水洗至中性，放入烘箱中60°C烘干备用；
(2)将磷酸氢二铵溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，磷酸氢根离子的浓度为0. Olmol/L，按0. 5g/L的比例在其中加入干燥的棉花作为植物模板；
(3)将碳酸钙以lml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌lOmin，超声5分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为10 (用氢氧化钠调pH值)，搅拌的速度为200rpm ；
(4 )将步骤(3 )的溶液转入水热合成反应釜中，在85 °C下恒温处理18h后，然后自然冷
却至室温；
(5)过滤步骤(4)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为600°C下煅烧4h，得到能组成棉花特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，见图2 (a)。产物经X射线衍射鉴定与标准卡片(PDF-74-0565)相符，证明产物为纯净的羟基磷灰石，X射线衍射结果如图I所示。通过上述制备方法获得的能组成棉花特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为20-35nm，长度为100_200nm。
实施例2 :—种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)植物模板丝瓜瓤用质量分数2%的盐酸浸泡20小时，并用超纯水洗至中性，放入烘箱中60°C烘干备用；
(2)将磷酸钠溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，磷酸根离子的浓度为0. lmol/L，按5g/L的比例在其中加入干燥的丝瓜瓤作为植物模板；
(3)将碳酸钙以5ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌 30min，超声8分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为8 (用氢氧化钾调节pH值)，搅拌的速度为500rpm ；
(4)将步骤(3)的溶液转入水热合成反应釜中，在100°C下恒温处理12h后，然后自然冷却至室温；
(5)过滤步骤(4)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为500°C下煅烧6h，得到能组成丝瓜瓤特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，如图2 (b)；
通过上述制备方法获得的能组成丝瓜瓤特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为20-40nm，长度为100_250nm。
实施例3 :—种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)植物模板树叶用质量分数8%的盐酸浸泡16小时，并用超纯水洗至中性，放入烘箱中60°C烘干备用；
(2)将磷酸钾溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，磷酸根离子的浓度为0. 05mol/L，按lg/L的比例在其中加入干燥的树叶作为植物模板；
(3)将碳酸钙以2ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌45min，超声7分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为9 (用氨水调节pH值)，搅拌的速度为600rpm ；
(4)将步骤(3)的溶液转入水热合成反应釜中，在150°C下恒温处理IOh后，然后自然冷却至室温；
(5)过滤步骤(4)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为700°C下煅烧8h，得到能组成树叶特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成树叶特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为20-40nm，长度为100_250nm。
实施例4 :一种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)植物模板茶叶用质量分数6%的盐酸浸泡18小时，并用超纯水洗至中性，放入烘箱中60°C烘干备用；
(2)将磷酸二氢钾溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，磷酸二氢根离子的浓度为0. 2mol/L，按6g/L的比例在其中加入干燥的茶叶作为植物模板；(3)将碳酸钙以7ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌60min,超声10分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为12(用氢氧化钠调节pH值)，搅拌的速度为300rpm ；
(4)将步骤(3)的溶液转入水热合成反应釜中，在180°C下恒温处理IOh后，然后自然冷却至室温；
(5)过滤步骤(4)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为600°C下煅烧6h，得到能组成茶叶特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒；材料形貌通过透射电镜结果(图3)得到单分散纳米棒最大直径分布在为20-50nm，长度为100_400nm，从材料高分辨透射电镜图(见图4)可知其为单晶结构；从材料电子衍射谱图(图5)也可证明纳米棒为单晶结构。
通过上述制备方法获得的能组成茶叶特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为20-50nm，长度为100_400nm。
实施例5 :—种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)将磷酸一氢钾溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，磷酸一氢根离子的浓度为0. 25mol/L，按8g/L的比例在其中加入干燥的水葫芦根作为植物模板；
(2)将碳酸钙以9ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌20min，超声6分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为11 (用氢氧化钠调节pH值)，搅拌的速度为800rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在120°C下恒温处理20h后，然后自然冷却至室温；
(4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为800°C下煅烧10h，得到能组成水葫芦根特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成水葫芦根特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为20-40nm，长度为100_250nm。
实施例6 :—种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)将磷酸一氢钠溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，磷酸一氢根离子的浓度为0. 5mol/L，按10g/L的比例在其中加入干燥的棉花作为植物模板；
(2)将碳酸钙以10ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌50min，超声9分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为10. 5 (用氨水调节pH值)，搅拌的速度为700rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在200°C下恒温处理24h后，然后自然冷却至室温；
(4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为900°C下煅烧9h，得到能组成棉花特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成棉花特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为30-50nm，长度为300_400nm。
实施例7 :—种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)将磷酸二氢钠溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，磷酸二氢根离子的浓度为0. 05mol/L，按3g/L的比例在其中加入干燥的丝瓜瓤作为植物模板；
(2)将硝酸钙以lml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌55min，超声8分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为10. 5 (用氨水调节pH值)，搅拌的速度为400rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在200V下恒温处理24h后，然后自然
冷却至室温； (4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为1000°C下煅烧5h，得到能组成丝瓜瓤特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成丝瓜瓤特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为30-45nm，长度为100_250nm。
实施例8 :—种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)将磷酸二氢钠溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，磷酸二氢根离子的浓度为0. 5mol/L，按9g/L的比例在其中加入干燥的茶叶作为植物模板；
(2)将硝酸钙以3ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌25min，超声6分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为10. 5 (用氨水调节pH值)，搅拌的速度为550rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在200V下恒温处理24h后，然后自然
冷却至室温；
(4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为650°C下煅烧7h，得到能组成茶叶特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成茶叶特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为20-40nm，长度为100_250nm。
实施例9 :一种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)将磷酸钠和磷酸一氢钠(1:1混合)溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，每升去离子水中磷酸盐的摩尔质量为0. 02摩尔，按5g/L的比例在其中加入干燥的茶叶作为植物模板；
(2)将氯化I丐以5ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌30min,超声5分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为9. 5 (用氨水调节pH值)，搅拌的速度为300rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在200°C下恒温处理IOh后，然后自然
冷却至室温；(4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为750°C下煅烧6h，得到能组成茶叶特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成茶叶特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳
米棒的直径为25_40nm,长度为150_300nm。
实施例10 :—种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)将磷酸二氢钠和磷酸一氢钾(5:1混合)溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，每升去离子水中磷酸盐的摩尔质量为0. 05摩尔，按lg/L的比例在其中加入干燥的棉花作为植物模板；
(2)将氯化钙以3ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌20min,超声10分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为10(用氢氧化钠调节pH值)，搅拌的速度为350rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在200°C下恒温处理IOh后，然后自然冷却至室温；
(4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为900°C下煅烧6h，得到能组成棉花特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成棉花特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳
米棒的直径为30-50nm,长度为250_400nm。
实施例11 :一种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)将磷酸二氢铵和磷酸一氢铵(10:1混合)溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，每升去离子水中磷酸盐的摩尔质量为0. 04摩尔，按4g/L的比例在其中加入干燥的棉花作为植物模板；
(2)将氯化钙以2ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌45min，超声5分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为11 (用氢氧化钾调节pH值)，搅拌的速度为600rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在200°C下恒温处理IOh后，然后自然冷却至室温；
(4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘 箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为800°C下煅烧10h，得到能组成棉花特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成棉花特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳
米棒的直径为25-50nm，长度为250_400nm。实施例12 :—种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)将磷酸钠和磷酸二氢铵(1:10混合)溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，每升去离子水中磷酸盐的摩尔质量为0. 02摩尔，按6g/L的比例在其中加入干燥的丝瓜瓤作为植物模板；
(2)将氯化I丐以6ml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌25min，超声8分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为12 (用氨水调节pH值)，搅拌的速度为800rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在200°C下恒温处理IOh后，然后自然
冷却至室温；
(4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为500°C下煅烧4h，得到能组成丝瓜瓤特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成丝瓜瓤特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为20-40nm，长度为100_250nm。
实施例13 :—种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，具体操作如下
(1)将磷酸一氢钾钠和磷酸二氢钠(1:20混合)溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解得均一透明溶液，每升去离子水中磷酸盐的摩尔质量为0. 2摩尔，按15g/L的比例在其中加入干燥的水葫芦根作为植物模板；
(2)将氯化钙以lml/min的速度边搅拌边滴加入上述磷酸盐水溶液中，继续搅拌15min，超声7分钟；其中Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为10.5 (用氨水调节pH值)，搅拌的速度为700rpm ；
(3)将步骤(2)的溶液转入水热合成反应釜中，在200°C下恒温处理IOh后，然后自然
冷却至室温；
(4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品放入马弗炉中在温度为600°C下煅烧4h，得到能组成水葫芦根特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。通过上述制备方法获得的能组成水葫芦根特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒，其单晶纳米棒的直径为20-40nm，长度为150_400nm。
权利要求
1.一种羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，其特征在于包括如下步骤 (1)将可溶性磷酸盐溶于去离子水中，搅拌使其完全溶解，并在其中加入植物模板，其中每升去离子水中溶解O. 01-0. 5摩尔磷酸盐，每升磷酸盐溶液中添加O. 5-15g植物模板； (2)将钙盐边搅拌边滴加入磷酸盐水溶液中，滴加完后继续搅拌O.Ι-lh,然后超声5-10分钟，其中搅拌速度为200-800rpm, Ca:P的摩尔比为I. 67，溶液pH值为8-12 ； (3)将步骤(2)的溶液转入水热反应釜中，在85-200°C下恒温处理10-24h后，自然冷却至室温； (4)过滤步骤(3)所得的溶液，收集滤渣，滤渣用超纯水超声洗涤15分钟，然后在65°C的烘箱中干燥12小时；最后将干燥后的样品进行高温煅烧，即得到能组成植物特殊微观结构的轻基磷灰石单晶纳米棒。
2.根据权利要求I所述的羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，其特征在于可溶性磷酸盐为磷酸正盐或/和磷酸的酸式盐。
3.根据权利要求2所述的羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，其特征在于磷酸正盐为磷酸钠或/和磷酸钾，磷酸的酸式盐为磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵中一种或几种的任意比混合物。
4.根据权利要求I所述的羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，其特征在于植物模板为具有长纤维或维管的干燥植物。
5.根据权利要求4所述的羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，其特征在于植物模板为棉花、水葫芦根、树叶、丝瓜瓤、茶叶中一种，植物模板用质量分数为1-8%的盐酸浸泡2-24小时，并用超纯水洗至中性，放入烘箱中60°C烘干备用。
6.根据权利要求I所述的羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，其特征在于钙盐为氯化钙、硝酸钙、碳酸钙中一种。
7.根据权利要求I所述的羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，其特征在于钙盐的滴加速度为l-10ml/min。
8.根据权利要求I所述的羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法，其特征在于煅烧是指在 500-1000°C高温处理 4-10h。
9.根据权利要求I中所述羟基磷灰石单晶纳米棒的制备方法获得的能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒。
10.根据权利要求9所述的羟基磷灰石单晶纳米棒，其特征在于所述的单晶纳米棒的直径为20-50nm，长度为100-400nm。
全文摘要
本发明公开了一种能组成植物特殊微观结构的羟基磷灰石单晶纳米棒及其制备方法，该方法以可溶性磷酸盐和钙盐为原料，加入植物模板，采用水热法进行合成，然后超声洗涤、干燥，放入马弗炉中高温煅烧得到棒状的羟基磷灰石单晶纳米颗粒，这些颗粒堆积起来具有植物特殊微观结构；本发明方法制备的单晶纳米棒的直径为20nm-50nm，长度为100nm-400nm，且有优异的物理和化学性能，在环保材料、药物缓释等领域具有广泛的应用前景，本发明方法中使用的原料廉价易得，材料制备过程简单，而且对环境没有污染。
文档编号C30B7/10GK102703977SQ20121020682
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者沈秋莹, 潘学军, 罗利军 申请人:昆明理工大学