CN104108693A - 一种特殊形貌片状晶磷酸钙粉体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种特殊形貌片状磷酸钙粉体的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）将含有可溶性钙盐、尿素和磷酸化合物的原料混合物溶液加热，得到第一产物，所述可溶性盐为硝酸钙和/或醋酸钙，所述加热的条件使得溶液中的出现：（2）将所述第一产物过滤得到的固体，并将所得固体并将所得固体煅烧，得到煅烧后的产物：（3）将所述燃烧后的产物研磨并筛分，得到所述片状磷酸钙粉体。本发明提供的方法对加料速率和搅拌条件没有特俗的要求，因此具有工艺简单的优点和更高的生产速率。

Description

一种特殊形貌片状晶磷酸钙粉体的制备方法

 

技术领域

 本发明涉及一种特殊形貌粉体的制备方法。具体地，涉及一种片状晶纳米磷酸钙粉体的制备方法。

背景技术

磷酸钙由于其具有与自体骨相似的化学组成及良好的生物相容性而被广泛应用于骨科人工材料及生物医药基因载体等。已公开的磷酸钙的制备方法均采用机械球磨法及化学沉淀法。例如，将磷酸钙水溶液在快速搅拌下加入到钙盐水溶液中，陈化24小时后用碱溶液调整PH值为7-12，即沉淀得到磷酸钙前驱体，将磷酸钙前驱体燃烧后研磨得到磷酸钙粉体，但是，上述方法要求较慢的加料速率和较快的搅拌速率，否则得到的磷酸钙粉体的形态较差，且形貌不可控，因此存在工艺复杂的缺陷片状纳米磷酸钙应用广泛其作为原料的陶瓷可切割钻孔，具有高韧性。

发明内容

本发明提供一种工艺简单的特殊形貌磷酸钙粉体的制备方法。本发明的发明人发现，钙离子和磷酸根离子可以随着加热尿素时氢离子释放，以可控的速率结合形成特殊形貌磷酸钙前驱体，由此得到了本发明。

本发明提供了一种片状晶磷酸钙粉体的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）将还有可溶性钙盐、尿素和磷酸混合物溶液加热，得到第一产物。

可溶性钙盐为硝酸钙和/或醋酸钙，述加热条件使得溶液中出现固体：

（2）将所述第一产物过滤得到固体，并将所得到固体煅烧，得到燃烧后的产物。

（3）将所述燃烧后的产物研磨并筛分，得到所述磷酸钙粉体。

本发明提供的方法对加料的速率和搅拌条件也有特殊地要求，因此具有工艺简单的有点和更高的生产效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是实施例1得到的磷酸钙粉体进行XRD分析的结果图。

图2是实施例1得到的磷酸钙粉体进行扫描电子显微镜观察的结果图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本说明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种磷酸钙粉体的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1)将含有可溶性钙盐尿素和磷酸的原料混合物溶液加热，得到第一粉体，将所得粉体过滤干燥煅烧得到煅烧后的产物。

2）将所述第一产物过滤得到固体煅烧得到煅烧后的产物。、

3）将所述产物研磨过筛得到所述片状晶纳米粉体

其中原料混合物中钙盐与磷酸用量没有特殊要求，只要形成磷酸钙即可，例如Ca与P摩尔比为1.3-1.8:1。

其中为了使所述磷酸钙粉体为较为纯净磷酸三钙粉体，使Ca/P为1.45-1.55/1，进一步优选为1.48-1.52/1，最优选为1.5/1。

其中水用量没有特殊要求，形成溶液即可。

其中尿素的含量需要特殊要求，要求尿素与钙盐摩尔比为1：3-4如钙盐浓度为3M,尿素浓度要求9-12M.

加热条件没有特殊要求，能使尿素分解如在60-90度，加热24-48小时，优选为70-80度，加热30-40小时，进一步优选为80度，34小时

其中煅烧条件没有特殊要求，煅烧条件为750-950度，时间为10-30分钟

其中，将所述煅烧后的产物研磨并筛分的条件没有特别的要求，可以为磷酸钙粉体制备领域常规的选择，例如，可以使用手工研磨方式进行研磨，还可以使用常规的80-120日的筛网进行筛分，筛网网眼漏下的物料即为磷酸钙粉体。

需要说明的是，本发明中气体和液体的体积均为1标准大气压下，20℃下的数值。

以下，通过实施例进一步说明本发明，但实施例并不限制本发明的范围。

实施例1

将1摩尔的磷酸、1.5摩尔的硝酸钙、和4.8M的尿素混合并溶于水中，形成1升的溶液。将上述溶液加热至90℃，并在90C下保持48小时，得到还有固体的液态混合物。过滤分离上述液体混合物中的固体，将分离得到的固体在900℃下燃烧30分钟，用研钵手工研磨煅烧得到的固体后用100日的网筛对研磨得到的固体进行筛分，通过筛孔的粉体即为磷酸钙粉体。

按照文献（蔡舒等，硅酸盐学报，第34卷）中所述的方法，对本实施例得到的磷酸钙粉体进行XRD分析结果如图1所示。将于该文献中的图谱比较，确定本实例得到的磷酸钙粉体作为β-磷酸，钙粉体。

按照文献（蔡舒等，硅酸盐学报，第34卷）中所述的方法，对本实施例得到的磷酸钙粉体进行扫描电子显微镜观察，结果如图2所示。由图2确定本实施例得到的磷酸钙粉体为粒径300-500nm的片状纳米β-磷酸钙粉体。

对比例1

采用与实例相同的方法制备磷酸钙粉体，所不同的是，加热100度

按照与实例相同的方法，对本对比例得到的磷酸钙粉体进行XRD分析和扫描电子显微镜观察。确定本对比例得到的磷酸钙粉体为粒径700-900的颗粒β-磷酸钙粉体。

对比例2

采用与实施例1相同的方法制备磷酸钙粉体，所不同的是，不加入尿素，在溶液加热结束后，再加入氨水调节PH值为11，得到含有固体的液态混合物。

按照月实施例1相同的方法，对本对比例得到的磷酸钙粉体进行XRD分析和扫描电子显微镜观察，确定本对比例得到的磷酸钙粉体为粒径750-950nm的β-磷酸钙粉体。

对比例3

室温下，将1摩尔的硝酸钙溶解于1L水中，在1000转/分钟的搅拌速度下，以10ml/分钟的速率加入1mol/L的磷酸水溶液，是钙磷摩尔比例为1.5:1，再加入氨水调节PH值为11,1000转/分钟的搅拌速度下搅拌24小时，在静止陈化24小时，得到含有固体的液态混合物。过滤分离上述液态混合物中的固体，将分离得到的固体在900℃下燃烧30小时，用研钵手工研磨燃烧得到的固体后用100日的筛网对研磨得到的固体进行筛分，通过筛孔的粉体即为磷酸钙粉体。

按照与实施例1先相同的方法，对本对比例得到的磷酸钙进行XRD分析和扫描电子显微镜观察，确定本对比例得到的磷酸钙粉体粒径350-450nm的β-磷酸钙粉体。

实施例2

将0.1摩尔的磷酸、0.15摩尔的醋酸钙、和0.52摩尔的尿酸混合并溶于水中，行程1.1升的溶液。将上述溶液加热至90℃，并在90℃下保持24小时，得到含有固体的液态混合物。过滤分离上述也太混合物中的固体，将分离得到的固体在900℃下燃烧30小时，用研钵手工研磨燃烧得到的固体后用100目的筛网对研磨得到的固体进行筛分，通过筛孔的粉体即为磷酸钙粉体。

按照与实施例2相同的方法，对本实施例得到的磷酸钙粉体进行XRD分析和扫描电子显微镜观察，确定本实施例得到的磷酸钙粉体为片状的β-磷酸钙粉体。

Claims (7)

1.本发明提供一种制备特殊形貌磷酸三钙粉体制备方法，其特征是：

（1）将还有可溶性钙盐、尿素和磷酸混合物溶液加热，得到第一产物，可溶性钙盐为硝酸钙和/或醋酸钙，述加热条件使得溶液中出现固体：（2）将所述第一产物过滤得到固体，并将所得到固体煅烧，得到燃烧后的产物。

2.（3）将所述燃烧后的产物研磨并筛分，得到所述磷酸钙粉体。

3.根据权利要求1所述一种制备特殊形貌磷酸三钙粉体制备方法粉体为片状晶纳米磷酸三钙粉体。

4.根据权利要求1所述一种制备特殊形貌磷酸三钙粉体制备方法步骤1中所用原料为可溶性硝酸钙，醋酸钙盐等。

5.根据权利要求1所述一种制备特殊形貌磷酸三钙粉体制备方法加热条件为尿素分解温度60-90度，加热24-48小时，优选为70-80度，加热30-40小时，进一步优选为80度，34小时。

6.根据权利要求1所述一种制备特殊形貌磷酸三钙粉体制备方法煅烧条件为750-950度，时间为10-30分钟。

7.根据权利要求1所述一种制备特殊形貌磷酸三钙粉体制备方法制备出的粉体可用于生物材料领域。