羟基磷灰石是什么东西-羟基磷灰石是什么材料

羟基磷灰石是什么东西1

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羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成分。它能与机体组织在界面上实现化学键性结合，其在体内有一定的溶解度，能释放对机体无害的离子，能参与体内代谢，对骨质增生有刺激或诱导作用，能促进缺损组织的修复，显示出生物活性。
羟基磷灰石，是一种新型的骨替代物，其优越性在于它并不像骨松质、磷酸钙陶瓷等材料一样，需要预制成各种形状，而可以简单地注射入骨缺损处、能够原位固化、适应骨缺损进行塑形。因其优良的生物相容性、无毒、无刺激性、无排斥反应、不老化、不致敏、不致癌、可与骨组织发生化学性结合等特点而受到广泛应用。孔隙率为29.4%，利于新骨长人，因而其后期可逐渐由机械固定演变为生物固定。可应用于骨折干骺端骨缺损、牙周组织缺损的治疗以及人工眼座的制备上。
磷灰石：天生的环境矿物材料！2磷灰石（apatites）是一族以钙磷酸盐为代表的矿物，是磷肥工业与磷盐化工的主要原料和磷元素的重要来源，按其通道离子组成可分为氟磷灰石、羟基磷灰石、氯磷灰石等，自然界中产出的主要是含微量Cl-或OH-的氟磷灰石。
近年来，随着磷灰石晶体化学特征研究的深入进行，其环境属性的研究也得到了广泛的重视，国内外学者在磷灰石治理环境污染和修复环境失衡等方面进行了积极的探索，具有重要的理论价值和实际意义。
1、磷灰石的环境属性
磷灰石结构中存在着广泛的类质同像替换，如Ca位替换、四面体替换、通道离子替换等，基于独特的晶体化学特征，磷灰石族矿物具有孔道效应、表面吸附、离子交换、化学活性、纳米效应、生物相容性等良好的环境属性。
（1）孔道效应
在磷灰石结构中，由Ca（2）位置呈等边三角形相间排列所构成的平行于晶体c轴分布的孔道以及孔道中存在的可替换的附加阴离子所表现出的环境属性，类似于大家熟知的天然沸石晶体结构中由Si-O四面体构建的孔道及孔道中可交换阳离子所表现出的并已得到广泛利用的环境属性。磷灰石的结构孔道是水溶液体系中离子进行交换和溶解扩散的重要通道。黄志良等人曾采用天然磷灰石和Sol-Gel法合成的羟基磷灰石去除废水中的F-，并取得了良好的去除效果，这也是磷灰石孔道效应的具体体现。
磷灰石的孔道效应是新近发现的，因此，它所理应具有的分子筛、离子筛和孔道内离子交换效应，随着研究的深入进行和矿物表面与孔道测试技术方法的进一步发展，会得到一个全新的认识。
（2）表面吸附
吴大清等人认为磷灰石对金属离子具有很强的表面吸附能力，同时，磷灰石表面具有较强的亲水性，与水溶液接触时，发生表面脱氢作用，在其表面形成表面基——≡PO-、≡POH、≡CaOH等，这些基团可进一步与水溶液中有毒有害的金属离子发生吸附反应，形成表面络合物。这一过程实质上是表面基团的质子转移，并伴随着溶液中金属离子占据耦合H位，形成表面络合物。
（3）离子交换
由于磷灰石晶体结构中存在着广泛的类质同像替换，磷灰石可作为无机晶格离子交换剂，用于去除水溶液体系中的毒性离子或离子基团。
Xu等人认为可用其表面晶格中的Ca2+与水溶液中的毒性阳离子Pb2+、Cd2+、Hg2+、Zn2+、Mn2+、Ba2+等广泛发生交换作用，去除水中的这些离子，去除顺序为Pb2+＞Cd2+＞Zn2+＞Mn2+＞Hg2+ 。
韩成等人也曾采用磷灰石及其变体交换吸附水溶液中的F-、CO32-、OH-等络阴离子，并表现出了良好的离子交换性能。
（4）化学活性
磷灰石族矿物作为环境矿物材料的化学活性主要是表现在溶解-沉淀方面，它包括两个过程，即磷灰石的溶解和溶度积更低的磷酸盐矿物的沉淀。天然磷灰石去除水溶液中铅离子的溶解-沉淀过程，就是受氟磷灰石和氟磷铅石溶度积的差异来控制的。
（5）纳米效应
一般而言，粒径越小比表面积越大，表面吸附反应进行的越快。通过控制Ca/P比而合成的结晶度较低的羟基磷灰石在水溶液中可表现出良好的纳米效应，能够为其参与吸附反应提供更加优越的条件，这是因为纳米尺度比起其他尺寸具有更多的物理化学性质，如表面和界面效应、临界尺寸效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等。Sol-Gel法合成的羟基磷灰石在去除水溶液中的F-时就表现出了这种纳米效应。
（6）生物相容性