Отримання чистого гідроксиапатиту методом іонно-обмінної реакції

Автори М.Б. Iванов1, О.В. Крицина2, Т.M. Вершинiна2, Д.O. Колеснiков2, Е.O. Кудрявцев2, Н.О. Дубровіна2, Н.О. Волковняк2, О.В. Глухов3
Приналежність

1Центр розробок S7 Group, вул. Східна, вл. 5, Технопарк М4, п. Ленінські Горки, Московська обл., 142712 Російська Федерація

2Бєлгородський державний національний дослідницький університет, вул. Перемоги, 85, 308015 Бєлгород, Російська Федерація

3Національний університет радіоелектроніки, проспект Науки, 14, 61166 Харків, Україна

Е-mail
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 6
Дати Одержано 11 листопада 2019; у відредагованій формі 05 грудня 2019; опубліковано online 13 грудня 2019
Посилання М.Б. Iванов, О.В. Крицина, Т.M. Вершинiна, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 6, 06031 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(6).06031
PACS Number(s) 01.50.Pa, 07.79.v
Ключові слова Нанокристалічний гідроксиапатит, Фазовий і елементний склад (2) , Рентгенофазовий аналіз.
Анотація

0У роботі запропонована іонно-обмінна реакція синтезу гідроксиапатита (ГАП) у постійному лужному середовищі з використанням попередньої сухої гомогенізації прекурсорів. Як прекурсори були обрані гідрофосфат натрію Na2HPO4, хлорид кальцію CaCl2 і гідроксид кальцію Ca(OH)2. При взаємодії Na2HPO4 з солями кальцію в лужному середовищі відбувається заміщення іонів Na+ на іони Ca2+. Як джерело іонів Ca2+ була використана сіль CaCl2, оскільки в цьому випадку одним з продуктів реакції є хлорид натрію, який згодом легко вимивається. Необхідний pH середовища досягався додаванням у вихідні речовини гідроксиду кальцію, який одночасно був і джерелом іонів Ca2+. Нагрівання на водяній бані забезпечувало постійний приплив молекул води, яка необхідна для дисоціації молекул речовин, що беруть участь в реакції. При сухому синтезі досить складно отримати стехіометричний ГАП через нерівномірність розподілу іонів у реакційній суміші. Перебіг хімічної реакції у вологому середовищі дозволяє зменшити вплив цього фактору. Було зроблено припущення, що оскільки крім ГАП продуктами реакції є розчинні у воді сполуки, то незначною зміною співвідношення вихідних компонентів можна регулювати стехіометрію ГАП, а також співвідношення кінцевих продуктів реакції. Додаткові продукти, що утворюються в ході реакції, видалялися промиванням отриманого порошку дистильованою водою. Відмитий і висушений порошок ГАП відпалювався у печі при Т = 700 С. Дослідження, проведені методами рентгенофазового аналізу, растрової електронної та просвічуючої мікроскопії показали, що отриманий матеріал є однофазним порошком ГАП зі співвідношенням Са/Р, близьким до 1,67. Було виявлено, що частинки порошку ГАП, отриманого в результаті синтезу з наступним промиванням, мали форму голок товщиною 10-40 нм і довжиною від 30 до 200 нм. Відпал порошку при температурі 700 С приводив до агломерації частинок, а також до округлення їх форми.

Перелік посилань