CN109019546B - 羟基磷灰石纳米线的制备方法 - Google Patents

羟基磷灰石纳米线的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109019546B
CN109019546B CN201810989654.XA CN201810989654A CN109019546B CN 109019546 B CN109019546 B CN 109019546B CN 201810989654 A CN201810989654 A CN 201810989654A CN 109019546 B CN109019546 B CN 109019546B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
solution
hydrate
phosphate
soluble
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810989654.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109019546A (zh
Inventor
王艳杰
黄晓玲
杨雪梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Senior Technology Material Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Senior Technology Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Senior Technology Material Co Ltd filed Critical Shenzhen Senior Technology Material Co Ltd
Priority to CN201810989654.XA priority Critical patent/CN109019546B/zh
Publication of CN109019546A publication Critical patent/CN109019546A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109019546B publication Critical patent/CN109019546B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26—Phosphates
    • C01B25/32—Phosphates of magnesium, calcium, strontium, or barium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
    • C01P2004/16—Nanowires or nanorods, i.e. solid nanofibres with two nearly equal dimensions between 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明提供了羟基磷灰石纳米线的制备方法，该制备方法包括以下步骤：取水溶性钙盐溶液和水溶性磷酸盐溶液，混合，加入氧化石墨烯纳米片，调节pH，得到混合溶液，搅拌，所述水溶性钙盐溶液中的水溶性钙盐和所述水溶性磷酸盐溶液中的水溶性磷酸盐的摩尔比为(0.1‑2.5)：1；再对所述混合溶液进行微波合成反应，离心分离，得到羟基磷灰石纳米线。该制备方法工艺简单、能耗低、能够实现规模生产，且制备得到的纳米线形貌规则，尺寸可调。

Description

羟基磷灰石纳米线的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纳米材料及其制备方法，具体而言，涉及一种羟基磷灰石纳米线的制备方法。
背景技术
羟基磷灰石，是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机组成成分，具有良好的生物活性、生物相容性和生物可降解性，能与人体硬组织形成牢固的化学键合，植入后可与人骨实现骨性结合并逐渐被人骨替代，是目前生物硬组织修复和替代材料的研究热点之一。但是一般羟基磷灰石生物陶瓷机械性能较差，不能用于人体承重部位，大大限制了该材料在临床上的使用。研究发现一维纳米尺寸的材料，如纳米线、纳米棒、纳米管构建的陶瓷体机械性能能够得到明显提高。近年有研究采用水热合成、微乳液合成、机械化学合成等方法制备得到纳米棒、纳米带等一维纳米羟基磷灰石材料。但是对于合成羟基磷灰石纳米线，目前主要有水相合成法、高温固相合成法和模板合成法，但是这些合成方法都存在过程繁琐、能耗高、难以实现大规模生产的问题。所以，找到一种工艺简单且能实现规模生产的羟基磷灰石纳米线的合成方法具有非常重要的意义。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种工艺简单、能耗低且能够实现规模生产的羟基磷灰石纳米线的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种羟基磷灰石纳米线的制备方法，包括以下步骤：
S1：取水溶性钙盐溶液和水溶性磷酸盐溶液，混合，加入氧化石墨烯纳米片，调节pH，得到混合溶液，搅拌，所述水溶性钙盐溶液中的水溶性钙盐和所述水溶性磷酸盐溶液中的水溶性磷酸盐的摩尔比为(0.1-2.5)：1；
S2：所述混合溶液进行微波合成反应；
S3：离心分离，得到沉淀物，所述沉淀物为羟基磷灰石纳米线。
在一些具体的实施方式中，所述微波合成反应的时间为10-90min。
在进一步优选的实施方式中，所述微波合成反应的时间为10-30min。
在一些具体的实施方式中，所述搅拌的时间为0.5-2h。
在一些具体的实施方式中，所述氧化石墨烯纳米片的粒径为0.1-10μm。
在一些具体的实施方式中，所述微波合成反应控制微波功率功率为100-1000W。
在进一步优选的实施方式中，所述微波合成反应控制微波功率功率为400-600W。
在一些具体的实施方式中，所述S1中加入氧化石墨烯纳米片的投加量为0.1-200g/mmol水溶性钙盐。
在一些具体的实施方式中，所述调节pH是将pH值调至7-14。
在一些具体的实施方式中，所述水溶性钙盐为氯化钙和/或其水合物、硝酸钙和/或其水合物、乙酸钙和/或其水合物中的一种或多种。
在一些具体的实施方式中，所述水溶性磷酸盐为磷酸钠和/或其水合物、磷酸氢二钠和/或其水合物、磷酸二氢钠和/或其水合物、磷酸钾和/或其水合物、磷酸氢二钾和/或其水合物、磷酸二氢钾和/或其水合物、磷酸铵和/或其水合物、磷酸氢二铵和/或其水合物、磷酸二氢铵和/或其水合物中的一种或多种。
在一些具体的实施方式中，所述S2后还包括离心分离得到沉淀物，所述沉淀物为羟基磷灰石纳米线。
在一些具体的实施方式中，所述水溶性钙盐溶液的浓度为20-200mmol/L。
在一些具体的实施方式中，所述水溶性磷酸盐溶液的浓度为10-100mmol/L。
在一些具体的实施方式中，所述S3中所述离心的转速为1000-8000r/min。
下面对本发明的优点或原理进行说明：
1.目前的羟基磷灰石纳米线的制备方法主要包括水热合成、微乳液合成、机械化学合成，工艺复杂、能耗高、难以实现规模生产。而本发明所提供羟基磷灰石纳米线的制备方法是取水溶性钙盐溶液和水溶性磷酸盐溶液，搅拌混合，加入氧化石墨烯纳米片，调节pH，得到混合溶液，然后对混合溶液进行微波合成，即可得到羟基磷灰石纳米线，整体工艺简单。而且该制备方法是采用微波提供能量，能耗低，需要的设备较少，容易实现规模生产。
2.因为氧化石墨烯纳米片的层状结构特性及其强活性，本发明所述制备方法一方面利用其层状结构特性为羟基磷灰石纳米线提供生长位点，另一方面基于其强活性将其作为催化剂，以促进羟基磷灰石纳米线的生成。此外，该制备方法是采用微波为羟基磷灰石纳米线的生长提供能量。
3.羟基磷灰石纳米线与普通的羟基磷灰石纳米材料不同，它是具有一维纳米尺寸的材料，其构建的陶瓷体材料的机械性能远超过一般球状的纳米羟基磷灰石材料。采用本发明所述制备方法得到的羟基磷灰石纳米线的直径为羟基磷灰石纳米线的直径可为10-500nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度可为1-100μm。
4.采用该制备方法可以通过调节氧化石墨烯纳米片的添加量、微波功率和微波时间，实现羟基磷灰石纳米线的直径和长度。通过大量单因素对比试验发现，在其他制备条件一致的情况下，微波功率越大，制备得到的羟基灰磷石纳米线的直径越大，长度越长；在其他制备条件一致的情况下，微波时间越长，制备得到的羟基灰磷石纳米线的直径越大，长度越长；在其他制备调节一致的情况下，氧化石墨烯纳米片的投加量越大，制备得到的羟基灰磷石纳米线的直径越大，长度越长。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
如本文所用之术语：
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
本发明提供了一种羟基磷灰石纳米线的制备方法，包括以下步骤：
配制水溶性钙盐溶液和水溶性磷酸盐溶液；
量取水溶性钙盐溶液和水溶性磷酸盐溶液，快速混合，搅拌的条件下加入氧化石墨烯纳米片，调节pH，得到混合溶液，搅拌，所述水溶性钙盐溶液中的水溶性钙盐和所述水溶性磷酸盐溶液中的水溶性磷酸盐的摩尔比为(0.1-2.5)：1，例如0.1：1、0.2：1、0.3：1、0.4：1、0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、1：1、1.2：1、1.4：1、1.5：1、1.8：1、2：1、2.2：1、2.5：1等；
对所述混合溶液进行微波合成反应；
离心分离，得到沉淀物，所述沉淀物为羟基磷灰石纳米线。
在一些具体的实施方式中，所述微波合成反应的时间为10-90min，例如15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、60min、70min、75min、80min或85min。
在进一步优选的实施方式中，所述微波合成反应的时间为10-30min。
在一些具体的实施方式中，所述搅拌的时间为0.5-2h，例如0.5h、0.75h、1h、1.25h、1.5h、1.75h、2h等。
在一些具体的实施方式中，所述氧化石墨烯纳米片的粒径为0.1-10μm，例如0.1-0.5μm、0.5-1μm、0.5-2μm、1-5μm、1-10μm等。
进一步地，所述S1中加入氧化石墨烯纳米片的投加量为0.1-200g/mmol水溶性钙盐，例如0.1g/mmol水溶性钙盐、1g/mmol水溶性钙盐、5g/mmol水溶性钙盐、10g/mmol水溶性钙盐、20g/mmol水溶性钙盐、30g/mmol水溶性钙盐、40g/mmol水溶性钙盐、50g/mmol水溶性钙盐、80g/mmol水溶性钙盐、100g/mmol水溶性钙盐、200g/mmol水溶性钙盐等。
在一些具体的实施方式中，所述微波合成反应控制微波功率功率为100-1000W，例如100W、200W、300W、400W、500W、600W、700W、800W、900W、1000W等。
在进一步优选的实施方式中，所述微波合成反应控制微波功率功率为400-600W。
在一些具体的实施方式中，所述调节pH是将pH值调至7-14，例如调至7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14等。
在一些具体的实施方式中，所述水溶性钙盐为氯化钙和/或其水合物、硝酸钙和/或其水合物、乙酸钙和/或其水合物中的一种或多种，所述水溶性磷酸盐为磷酸钠和/或其水合物、磷酸氢二钠和/或其水合物、磷酸二氢钠和/或其水合物、磷酸钾和/或其水合物、磷酸氢二钾和/或其水合物、磷酸二氢钾和/或其水合物、磷酸铵和/或其水合物、磷酸氢二铵和/或其水合物、磷酸二氢铵和/或其水合物中的一种或多种。
在一些具体的实施方式中，所述水溶性钙盐溶液的浓度为20-200mmol/L，例如20mmol/L、30mmol/L、40mmol/L、50mmol/L、60mmol/L、70mmol/L、80mmol/L、90mmol/L、100mmol/L、110mmol/L、120mmol/L、130mmol/L、140mmol/L、150mmol/L、160mmol/L、170mmol/L、180mmol/L、190mmol/L、200mmol/L等。
在一些具体的实施方式中，所述水溶性磷酸盐溶液的浓度为10-100mmol/L，例如10mmol/L、20mmol/L、30mmol/L、40mmol/L、50mmol/L、60mmol/L、70mmol/L、80mmol/L、90mmol/L、100mmol/L等。
在一些具体的实施方式中，所述S3中所述离心的转速为1000-8000r/min，例如1000r/min、2000r/min、3000r/min、4000r/min、5000r/min、6000r/min、7000r/min、8000r/min等。
本发明所提供羟基磷灰石纳米线的制备方法是取水溶性钙盐溶液和水溶性磷酸盐溶液，搅拌混合，加入氧化石墨烯纳米片，调节pH，得到混合溶液，然后对混合溶液进行微波合成，即可得到羟基磷灰石纳米线，整体工艺简单。而且该制备方法是采用微波提供能量，能耗低，需要的设备较少，容易实现规模生产。
因为氧化石墨烯纳米片的层状结构特性及其强活性，本发明所述制备方法一方面利用其层状结构特性为羟基磷灰石纳米线提供生长位点，另一方面基于其强活性将其作为催化剂，以促进羟基磷灰石纳米线的生成。此外，该制备方法是采用微波为羟基磷灰石纳米线的生长提供能量。
羟基磷灰石纳米线与普通的羟基磷灰石纳米材料不同，它是具有一维纳米尺寸的材料，其构建的陶瓷体材料的机械性能远超过一般球状的纳米羟基磷灰石材料。采用本发明所述制备方法得到的羟基磷灰石纳米线的直径为羟基磷灰石纳米线的直径可为10-500nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度可为1-100μm。
采用该制备方法可以通过调节氧化石墨烯纳米片的添加量、微波功率和微波时间，实现羟基磷灰石纳米线的直径和长度。通过大量单因素对比试验发现，在其他制备条件一致的情况下，微波功率越大，制备得到的羟基灰磷石纳米线的直径越大，长度越长；在其他制备条件一致的情况下，微波时间越长，制备得到的羟基灰磷石纳米线的直径越大，长度越长；在其他制备调节一致的情况下，氧化石墨烯纳米片的投加量越大，制备得到的羟基灰磷石纳米线的直径越大，长度越长。
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
配制30mmol/L的磷酸氢二钠溶液、60mmol/L的氯化钙溶液和0.2mmol/L的氢氧化钠溶液备用；
用量筒准确量取50mL的磷酸氢二钠溶液和20mL的氯化钙溶液，分别倒入两个100mL的烧杯中；
将两个烧杯中的溶液快速混合，在搅拌的条件下，加入氧化石墨烯纳米片20g，采用氢氧化钠溶液迅速调节pH至10，得到混合溶液；
搅拌1小时后，将所述混合溶液放入微波合成釜中，调节微波功率为400W，微波反应30min；
反应结束后，将反应后的溶液以4000r/min的转速离心分离，氧化石墨烯纳米片留在溶液中，对得到的沉淀物即为羟基磷灰石纳米线。
此纳米线的直径约为50nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度约为20μm。
将此纳米线组装后，可用于锂电池隔膜涂覆材料，空气过滤材料，水处理材料，膜材料，吸附材料，阻燃材料等。
实施例2：
配制30mmol/L的磷酸二氢钠溶液、60mmol/L的氯化钙溶液和0.2mmol/L的盐酸溶液备用；
用量筒准确量取100mL的磷酸氢二钠溶液和50mL的氯化钙溶液，分别倒入两个100mL的烧杯中；
将两个烧杯中的溶液快速混合，在搅拌的条件下，加入氧化石墨烯纳米片10g，采用盐酸溶液迅速调节pH至11，得到混合溶液；
搅拌1小时后，将所述混合溶液放入微波合成釜中，调节微波功率为600W，微波反应30min；
反应结束后，将反应后的溶液以1000r/min的转速离心分离，氧化石墨烯纳米片留在溶液中，对得到的沉淀物即为羟基磷灰石纳米线。
此纳米线的直径约为10nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度约为5μm。
将此纳米线组装后，可用于锂电池隔膜涂覆材料，空气过滤材料，水处理材料，膜材料，吸附材料，阻燃材料等。
实施例3：
配制30mmol/L的磷酸钾溶液、60mmol/L的硝酸钙溶液和0.2mmol/L的盐酸溶液备用；
用量筒准确量取20mL的磷酸氢二钠溶液和25mL的氯化钙溶液，分别倒入两个100mL的烧杯中；
将两个烧杯中的溶液快速混合，在搅拌的条件下，加入氧化石墨烯纳米片1.5g，采用盐酸溶液迅速调节pH至7，得到混合溶液；
搅拌1小时后，将所述混合溶液放入微波合成釜中，调节微波功率为400W，微波反应50min；
反应结束后，将反应后的溶液以5000r/min的转速离心分离，氧化石墨烯纳米片留在溶液中，对得到的沉淀物即为羟基磷灰石纳米线。
此纳米线的直径约为60nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度约为25μm。
将此纳米线组装后，可用于锂电池隔膜涂覆材料，空气过滤材料，水处理材料，膜材料，吸附材料，阻燃材料等。
实施例4：
配制100mmol/L的磷酸氢二钾溶液、50mmol/L的乙酸钙溶液和0.2mmol/L的盐酸溶液备用；
用量筒准确量取50mL的磷酸氢二钠溶液和10mL的氯化钙溶液，分别倒入两个100mL的烧杯中；
将两个烧杯中的溶液快速混合，在搅拌的条件下，加入氧化石墨烯纳米片50g，采用盐酸溶液迅速调节pH至8，得到混合溶液；
搅拌1小时后，将所述混合溶液放入微波合成釜中，调节微波功率为400W，微波反应30min；
反应结束后，将反应后的溶液以2000r/min的转速离心分离，氧化石墨烯纳米片留在溶液中，对得到的沉淀物即为羟基磷灰石纳米线。
此纳米线的直径约为50nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度约为20μm。
将此纳米线组装后，可用于锂电池隔膜涂覆材料，空气过滤材料，水处理材料，膜材料，吸附材料，阻燃材料等。
实施例5：
配制100mmol/L的磷酸二氢钾溶液、200mmol/L的氯化钙溶液和0.02mmol/L的盐酸溶液备用；
用量筒准确量取40mL的磷酸氢二钠溶液和40mL的氯化钙溶液，分别倒入两个100mL的烧杯中；
将两个烧杯中的溶液快速混合，在搅拌的条件下，加入氧化石墨烯纳米片80g，采用盐酸溶液迅速调节pH至13.8，得到混合溶液；
搅拌1小时后，将所述混合溶液放入微波合成釜中，调节微波功率为100W，微波反应90min；
反应结束后，将反应后的溶液以8000r/min的转速离心分离，氧化石墨烯纳米片留在溶液中，对得到的沉淀物即为羟基磷灰石纳米线。
此纳米线的直径约为200nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度约为45μm。
将此纳米线组装后，可用于锂电池隔膜涂覆材料，空气过滤材料，水处理材料，膜材料，吸附材料，阻燃材料等。
实施例6：
配制10mmol/L的磷酸铵溶液、20mmol/L的氯化钙溶液和0.2mmol/L的盐酸溶液备用；
用量筒准确量取40mL的磷酸氢二钠溶液和40mL的氯化钙溶液，分别倒入两个100mL的烧杯中；
将两个烧杯中的溶液快速混合，在搅拌的条件下，加入氧化石墨烯纳米片160g，采用盐酸溶液迅速调节pH至10，得到混合溶液；
搅拌1小时后，将所述混合溶液放入微波合成釜中，调节微波功率为400W，微波反应30min；
反应结束后，将反应后的溶液以4000r/min的转速离心分离，氧化石墨烯纳米片留在溶液中，对得到的沉淀物即为羟基磷灰石纳米线。
此纳米线的直径约为500nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度约为65μm。
将此纳米线组装后，可用于锂电池隔膜涂覆材料，空气过滤材料，水处理材料，膜材料，吸附材料，阻燃材料等。
实施例7：
配制100mmol/L的磷酸氢二铵溶液、200mmol/L的氯化钙溶液和0.2mmol/L的盐酸溶液备用；
用量筒准确量取20mL的磷酸氢二钠溶液和20mL的氯化钙溶液，分别倒入两个100mL的烧杯中；
将两个烧杯中的溶液快速混合，在搅拌的条件下，加入氧化石墨烯纳米片40g，采用盐酸溶液迅速调节pH至12，得到混合溶液；
搅拌1小时后，将所述混合溶液放入微波合成釜中，调节微波功率为1000W，微波反应10min；
反应结束后，将反应后的溶液以5000r/min的转速离心分离，氧化石墨烯纳米片留在溶液中，对得到的沉淀物即为羟基磷灰石纳米线。
此纳米线的直径约为100nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度约为40μm。
将此纳米线组装后，可用于锂电池隔膜涂覆材料，空气过滤材料，水处理材料，膜材料，吸附材料，阻燃材料等。
实施例8：
配制40mmol/L的磷酸二氢铵溶液、80mmol/L的氯化钙溶液和0.2mmol/L的盐酸溶液备用；
用量筒准确量取50mL的磷酸氢二钠溶液和50mL的氯化钙溶液，分别倒入两个100mL的烧杯中；
将两个烧杯中的溶液快速混合，在搅拌的条件下，加入氧化石墨烯纳米片80g，采用盐酸溶液迅速调节pH至10，得到混合溶液；
搅拌1小时后，将所述混合溶液放入微波合成釜中，调节微波功率为500W，微波反应25min；
反应结束后，将反应后的溶液离心分离，氧化石墨烯纳米片留在溶液中，对得到的沉淀物即为羟基磷灰石纳米线。
此纳米线的直径约为400nm，所述羟基磷灰石纳米线的长度约为100μm。
将此纳米线组装后，可用于锂电池隔膜涂覆材料，空气过滤材料，水处理材料，膜材料，吸附材料，阻燃材料等。
对比例1：
在室温下，将0.222克CaCl2溶于25毫升去离子水中形成A液，将1.830克油酸钠溶于25毫升去离子水中形成B液，搅拌中将A液逐滴滴加到B液中，制备反应前驱体，并在室温下持续搅拌30分钟后，然后加入25毫升0.072摩尔/升的磷酸二氢钠溶液，再将混合物转入水热反应釜中(容量为100毫升)，密封，在180℃水热处理24小时。反应体系自然冷却到室温后加入无水乙醇，离心分离，分离得到的产物用去离子水和乙醇各洗涤3次，60℃空气中干燥，得到羟基磷灰石纳米线，得到的纳米线直径为10-20nm，长度为0.5μm。采用该方法制备得到的羟基磷灰石纳米线长度远小于本发明所述制备方法制备得到的羟基磷灰石纳米线，且采用该方法制备羟基磷灰石纳米线的直径和长度不可控。

Claims (6)

1.一种羟基磷灰石纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将水溶性钙盐溶液和水溶性磷酸盐溶液混合，在搅拌下加入氧化石墨烯纳米片，调节pH，得到混合溶液，搅拌，所述水溶性钙盐和所述水溶性磷酸盐的摩尔比为(0.1-2.5)：1；
S2：所述混合溶液进行微波合成反应；
S3：离心分离，得到沉淀物，所述沉淀物为羟基磷灰石纳米线；
所述微波合成反应的时间为10-90min；
所述微波合成反应中微波功率为100-1000W；
所述S1中加入氧化石墨烯纳米片的投加量为0.1-200g/mmol水溶性钙盐；
所述调节pH是将pH值调至7-14。
2.根据权利要求1所述的羟基磷灰石纳米线的制备方法，其特征在于，所述水溶性钙盐为氯化钙和/或其水合物、硝酸钙和/或其水合物、乙酸钙和/或其水合物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的羟基磷灰石纳米线的制备方法，其特征在于，所述水溶性磷酸盐为磷酸钠和/或其水合物、磷酸氢二钠和/或其水合物、磷酸二氢钠和/或其水合物、磷酸钾和/或其水合物、磷酸氢二钾和/或其水合物、磷酸二氢钾和/或其水合物、磷酸铵和/或其水合物、磷酸氢二铵和/或其水合物、磷酸二氢铵和/或其水合物中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的羟基磷灰石纳米线的制备方法，其特征在于，所述水溶性钙盐溶液的浓度为20-200mmol/L。
5.根据权利要求1所述的羟基磷灰石纳米线的制备方法，其特征在于，所述水溶性磷酸盐溶液的浓度为10-100mmol/L。
6.根据权利要求1所述的羟基磷灰石纳米线的制备方法，其特征在于，所述S3中所述离心的转速为1000-8000r/min。
CN201810989654.XA 2018-08-28 2018-08-28 羟基磷灰石纳米线的制备方法 Active CN109019546B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810989654.XA CN109019546B (zh) 2018-08-28 2018-08-28 羟基磷灰石纳米线的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810989654.XA CN109019546B (zh) 2018-08-28 2018-08-28 羟基磷灰石纳米线的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109019546A CN109019546A (zh) 2018-12-18
CN109019546B true CN109019546B (zh) 2020-07-07

Family

ID=64625065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810989654.XA Active CN109019546B (zh) 2018-08-28 2018-08-28 羟基磷灰石纳米线的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109019546B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113042105B (zh) * 2021-04-12 2023-01-03 西北师范大学 一种羟基磷灰石纳米线结合钴MOFs串珠状催化剂的制备方法
CN115178105A (zh) * 2022-08-25 2022-10-14 中国矿业大学 一种生物驻极体在聚乳酸纳米纤维表面均分布的长效过滤膜及其制备方法
CN115432680A (zh) * 2022-09-01 2022-12-06 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种微波快速合成高生物相容性和高生物活性的羟基磷灰石超长纳米线的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102807202B (zh) * 2012-09-04 2014-06-18 中国科学院上海硅酸盐研究所 羟基磷灰石空心微球及其制备方法
CN103407979B (zh) * 2013-07-22 2015-05-13 中国科学院上海硅酸盐研究所 水热法制备羟基磷灰石纳米棒和纳米线的方法
CN107161969B (zh) * 2017-06-08 2019-07-16 昆明理工大学 一种纳米羟基磷灰石/氧化石墨烯复合材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109019546A (zh) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109019546B (zh) 羟基磷灰石纳米线的制备方法
CN102569749B (zh) 一种石墨烯/羟基磷灰石纳米复合材料及其制备方法
Molino et al. Biomimetic and mesoporous nano-hydroxyapatite for bone tissue application: A short review
WO2014056143A1 (zh) 磷酸铁锂材料及其制备方法
Zanotto et al. Influence of temperature on calcium hydroxyapatite nanopowders
CN102029400A (zh) 一种阳离子控制微波法制备线径可控银纳米线的方法
Chook et al. Antibacterial hybrid cellulose–graphene oxide nanocomposite immobilized with silver nanoparticles
CN106784706B (zh) 一种炭微球作为过渡层碳化钛原位生长CNTs三维复合材料及其制备方法
CN103708434B (zh) 磷酸铁锂材料及其制备方法
Sun et al. Seed-mediated synthesis of polyhedral 50-facet Cu 2 O architectures
Azadeh et al. Three-dimensional rice husk-originated mesoporous silicon and its electrical properties
Pramanik et al. Capping agent-assisted synthesis of nanosized hydroxyapatite: comparative studies of their physicochemical properties
CN102703977B (zh) 一种羟基磷灰石单晶纳米棒及其制备方法
CN111034720A (zh) 一种氧化锌-金属有机框架复合抗菌材料的制备方法
Xu et al. Using polyacrylamide to control particle size and synthesize porous nano hydroxyapatite
CN101716370B (zh) 一种纳米掺杂羟基磷灰石粉体的制备方法
CN110078037B (zh) 一种具有球形形貌羟基磷灰石纳米颗粒的合成方法
Singh et al. Sub-micrometric mesoporous strontium substituted hydroxyapatite particles for sustained delivery of vancomycin drug
Ruban Kumar et al. Microwave assisted synthesis of hydroxyapatite nano strips
Li et al. Morphological evolution of Co phosphate and its electrochemical and photocatalytic performance
CN103387265A (zh) 一种钨酸锰纳米晶体材料及其制备方法
CN111755695B (zh) 一种褶皱多面体状硫化钴电极材料及其制备方法
KR100501674B1 (ko) 공석출법을 이용한 수산화아파타이트 복합나노분말의제조방법
CN113546642B (zh) 纳米Ag修饰海胆状多孔碱式碳酸钴复合材料及其制法
Guo et al. Hydrothermal-assisted biomimetic synthesis of a brush-like Hap/PAN composite and its application for decontaminating metal ions

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant