JPH08245208A - アパタイト構造金属化合物およびその合成方法 - Google Patents
アパタイト構造金属化合物およびその合成方法Info
- Publication number
- JPH08245208A JPH08245208A JP7254095A JP7254095A JPH08245208A JP H08245208 A JPH08245208 A JP H08245208A JP 7254095 A JP7254095 A JP 7254095A JP 7254095 A JP7254095 A JP 7254095A JP H08245208 A JPH08245208 A JP H08245208A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- apatite
- metal
- metal compound
- synthesizing
- metal element
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶体粒子の体積全体について金属元素Ｍの
一部を置換することにより、アパタイト結晶構造は維持
するが結晶粒子形態は全く異なるアパタイト構造金属化
合物を得る。 【構成】 M10(ZO4)6X2 [Mは、Ca, Pb, Cd, Sr, Ni, E
u, Al, Y, La, Ce, Na, K, CuおよびCoから選択される
金属元素、Z は、P, As, V, Cr, Si, C, Al, SおよびRe
から選択される元素、X は、OH, F, Cl, Br, I, O, N,
CO3,およびH2O から選択される元素もしくは原子団、ま
たは空孔] で表される組成を有するアパタイト構造金属
化合物を湿式合成法により合成する際に、金属元素M の
異なる複数種類の出発材料の共存下で湿式合成を行うこ
とにより、式中のM として異なる複数種類の金属元素を
含むアパタイト構造から実質的に成る結晶体を生成させ
る。
一部を置換することにより、アパタイト結晶構造は維持
するが結晶粒子形態は全く異なるアパタイト構造金属化
合物を得る。 【構成】 M10(ZO4)6X2 [Mは、Ca, Pb, Cd, Sr, Ni, E
u, Al, Y, La, Ce, Na, K, CuおよびCoから選択される
金属元素、Z は、P, As, V, Cr, Si, C, Al, SおよびRe
から選択される元素、X は、OH, F, Cl, Br, I, O, N,
CO3,およびH2O から選択される元素もしくは原子団、ま
たは空孔] で表される組成を有するアパタイト構造金属
化合物を湿式合成法により合成する際に、金属元素M の
異なる複数種類の出発材料の共存下で湿式合成を行うこ
とにより、式中のM として異なる複数種類の金属元素を
含むアパタイト構造から実質的に成る結晶体を生成させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアパタイト構造を有する
金属化合物およびその合成方法に関する。
金属化合物およびその合成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アパタイト構造金属化合物は基本組成が
式Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ただし、Ｍは金属元素〕で表さ
れるイオン結晶体である。その代表的なものは、Ｍ＝Ｃ
ａ、Ｚ＝Ｐとしたヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）Ｃａ
10（ＰＯ4)6(ＯＨ)2である。これは、燐酸カルシウムの
一種であり、燐鉱石や生体硬組織（骨、歯、結石）の主
成分として、その関連分野では古くから種々の研究がな
されてきた。
式Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ただし、Ｍは金属元素〕で表さ
れるイオン結晶体である。その代表的なものは、Ｍ＝Ｃ
ａ、Ｚ＝Ｐとしたヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）Ｃａ
10（ＰＯ4)6(ＯＨ)2である。これは、燐酸カルシウムの
一種であり、燐鉱石や生体硬組織（骨、歯、結石）の主
成分として、その関連分野では古くから種々の研究がな
されてきた。
【０００３】一方、工業材料としては、蛍光材料、クロ
マトグラフィー用吸着材、ポリマー重合助剤、生体硬組
織用代替材料として、従来から用いられてきた。更に最
近は、ＬＳＩ、チップコンデンサ、磁気ヘッド等の電子
部品にも利用されている。アパタイト構造中のＭは単一
の金属元素であるが、その一部を別の金属元素と置換す
ることにより、結晶体の形態や物性が異なる新たな機能
を持つ材料を作りだせば、上記のような種々の分野にお
いて画期的に用途が拡大する可能性がある。
マトグラフィー用吸着材、ポリマー重合助剤、生体硬組
織用代替材料として、従来から用いられてきた。更に最
近は、ＬＳＩ、チップコンデンサ、磁気ヘッド等の電子
部品にも利用されている。アパタイト構造中のＭは単一
の金属元素であるが、その一部を別の金属元素と置換す
ることにより、結晶体の形態や物性が異なる新たな機能
を持つ材料を作りだせば、上記のような種々の分野にお
いて画期的に用途が拡大する可能性がある。
【０００４】アパタイト構造中の金属元素Ｍを一部置換
する手段としては、イオン交換法が考えられる。アパタ
イト構造は、カチオンおよびアニオンのいずれについて
もイオン交換を起こし易く、そのイオン交換特性につい
てはこれまでに多くの研究が行われてきた。特にカチオ
ンであるカルシウムイオンは、他の金属元素と容易にイ
オン交換を起こすことが知られている。
する手段としては、イオン交換法が考えられる。アパタ
イト構造は、カチオンおよびアニオンのいずれについて
もイオン交換を起こし易く、そのイオン交換特性につい
てはこれまでに多くの研究が行われてきた。特にカチオ
ンであるカルシウムイオンは、他の金属元素と容易にイ
オン交換を起こすことが知られている。
【０００５】これら従来の研究において行われたイオン
交換の手段は、交換しようとする金属イオンを含む水溶
液中に、骨格格子形成したＨＡＰの微粒子を浸漬する方
法を用いていた。しかし、上記従来研究されていたイオ
ン交換法では、原理的にイオン交換はＨＡＰ粒子の表面
では起こるが粒子の内部までは侵入（拡散）しないた
め、粒子体積全体について金属元素Ｍの一部置換を行う
ことができず、結晶体の形態あるいは物性を変えること
はできないという限界があった。
交換の手段は、交換しようとする金属イオンを含む水溶
液中に、骨格格子形成したＨＡＰの微粒子を浸漬する方
法を用いていた。しかし、上記従来研究されていたイオ
ン交換法では、原理的にイオン交換はＨＡＰ粒子の表面
では起こるが粒子の内部までは侵入（拡散）しないた
め、粒子体積全体について金属元素Ｍの一部置換を行う
ことができず、結晶体の形態あるいは物性を変えること
はできないという限界があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アパタイト
構造金属化合物から成る結晶体粒子の体積全体につい
て、金属元素Ｍの一部を置換することにより、アパタイ
ト構造は維持しながら、全く新たな結晶粒子形態を持つ
アパタイト構造金属化合物およびその合成方法を提供す
ることを目的とする。
構造金属化合物から成る結晶体粒子の体積全体につい
て、金属元素Ｍの一部を置換することにより、アパタイ
ト構造は維持しながら、全く新たな結晶粒子形態を持つ
アパタイト構造金属化合物およびその合成方法を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、下記の式： Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ここで、Ｍは、Ｃａ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｎｉ，Ｅ
ｕ，Ａｌ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，およびＣ
ｏから成る群から選択される金属元素であり、Ｚは、
Ｐ，Ａｓ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃ，Ａｌ，Ｓ，およびＲｅ
から成る群から選択される元素であり、Ｘは、ＯＨ，
Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，Ｏ，Ｎ，ＣＯ3 ，およびＨ2 Ｏか
ら成る群から選択される元素もしくは原子団、または空
孔である〕で表される組成を有する湿式合成により合成
されたアパタイト構造金属化合物において、上記式中の
金属元素Ｍとして異なる複数種類の金属元素を含むアパ
タイト構造から実質的に成る結晶体であることを特徴と
するアパタイト構造金属化合物によって達成される。
よれば、下記の式： Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ここで、Ｍは、Ｃａ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｎｉ，Ｅ
ｕ，Ａｌ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，およびＣ
ｏから成る群から選択される金属元素であり、Ｚは、
Ｐ，Ａｓ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃ，Ａｌ，Ｓ，およびＲｅ
から成る群から選択される元素であり、Ｘは、ＯＨ，
Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，Ｏ，Ｎ，ＣＯ3 ，およびＨ2 Ｏか
ら成る群から選択される元素もしくは原子団、または空
孔である〕で表される組成を有する湿式合成により合成
されたアパタイト構造金属化合物において、上記式中の
金属元素Ｍとして異なる複数種類の金属元素を含むアパ
タイト構造から実質的に成る結晶体であることを特徴と
するアパタイト構造金属化合物によって達成される。
【０００８】上記の目的を達成するために、本発明のア
パタイト構造金属化合物を合成する方法は、下記の式： Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ここで、Ｍは、Ｃａ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｎｉ，Ｅ
ｕ，Ａｌ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，およびＣ
ｏから成る群から選択される金属元素であり、Ｚは、
Ｐ，Ａｓ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃ，Ａｌ，Ｓ，およびＲｅ
から成る群から選択される元素であり、Ｘは、ＯＨ，
Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，Ｏ，Ｎ，ＣＯ3 ，およびＨ2 Ｏか
ら成る群から選択される元素もしくは原子団、または空
孔である〕で表される組成を有するアパタイト構造金属
化合物を湿式合成法により合成する方法において、上記
金属元素Ｍの異なる複数種類の出発材料の共存下で湿式
合成を行うことにより、上記式中のＭとして異なる複数
種類の金属元素を含むアパタイト構造から実質的に成る
結晶体を生成させることを特徴とする。
パタイト構造金属化合物を合成する方法は、下記の式： Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ここで、Ｍは、Ｃａ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｎｉ，Ｅ
ｕ，Ａｌ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，およびＣ
ｏから成る群から選択される金属元素であり、Ｚは、
Ｐ，Ａｓ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃ，Ａｌ，Ｓ，およびＲｅ
から成る群から選択される元素であり、Ｘは、ＯＨ，
Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，Ｏ，Ｎ，ＣＯ3 ，およびＨ2 Ｏか
ら成る群から選択される元素もしくは原子団、または空
孔である〕で表される組成を有するアパタイト構造金属
化合物を湿式合成法により合成する方法において、上記
金属元素Ｍの異なる複数種類の出発材料の共存下で湿式
合成を行うことにより、上記式中のＭとして異なる複数
種類の金属元素を含むアパタイト構造から実質的に成る
結晶体を生成させることを特徴とする。
【０００９】典型的には、前記アパタイト構造金属化合
物はヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）Ｃａ10（ＰＯ4)
6(ＯＨ)2であり、この組成中Ｃａの一部を他の金属元素
で置換した組成を持つ。このＣａを置換した他の金属元
素は、通常は３価または２価の金属元素である。Ｃａを
置換した他の金属元素としてＣｒは望ましい元素の一つ
である。
物はヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）Ｃａ10（ＰＯ4)
6(ＯＨ)2であり、この組成中Ｃａの一部を他の金属元素
で置換した組成を持つ。このＣａを置換した他の金属元
素は、通常は３価または２価の金属元素である。Ｃａを
置換した他の金属元素としてＣｒは望ましい元素の一つ
である。
【００１０】
【作用】本発明は、式Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 中の金属元素
Ｍとして、異なる複数種類の金属元素を含むアパタイト
構造から実質的に成る結晶体であるので、個々の結晶粒
子の体積全体について金属元素Ｍは複数種類の金属元素
から成っている。金属元素Ｍの異なる複数種類の出発材
料の共存下で湿式合成を行うことにより、上記式中のＭ
として異なる複数種類の金属元素を含むアパタイト構造
から実質的に成る結晶体を生成させるので、結晶粒子が
成長した時点で既に粒子内部で置換が完了した状態にな
っている。したがって、従来のイオン交換法による置換
法のように粒子表面のみで置換（イオン交換）が成され
るのではなく、粒子の体積全体に渡って複数種類のＭか
ら成る組成のアパタイト構造金属化合物粒子が得られ
る。
Ｍとして、異なる複数種類の金属元素を含むアパタイト
構造から実質的に成る結晶体であるので、個々の結晶粒
子の体積全体について金属元素Ｍは複数種類の金属元素
から成っている。金属元素Ｍの異なる複数種類の出発材
料の共存下で湿式合成を行うことにより、上記式中のＭ
として異なる複数種類の金属元素を含むアパタイト構造
から実質的に成る結晶体を生成させるので、結晶粒子が
成長した時点で既に粒子内部で置換が完了した状態にな
っている。したがって、従来のイオン交換法による置換
法のように粒子表面のみで置換（イオン交換）が成され
るのではなく、粒子の体積全体に渡って複数種類のＭか
ら成る組成のアパタイト構造金属化合物粒子が得られ
る。
【００１１】式Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 中のＭ，Ｚ，Ｘにつ
いては、一般に下記の元素等が知られている。（参考文
献……著者：門間英毅、標題：「アパタイトの合成と化
学」、雑誌名：“触媒”(vol.27, No.4, 1985, p.237-2
43) ） Ｍ： Ｃａ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｎｉ，Ｅｕ，Ａｌ，
Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，Ｃｏ。
いては、一般に下記の元素等が知られている。（参考文
献……著者：門間英毅、標題：「アパタイトの合成と化
学」、雑誌名：“触媒”(vol.27, No.4, 1985, p.237-2
43) ） Ｍ： Ｃａ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｎｉ，Ｅｕ，Ａｌ，
Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，Ｃｏ。
【００１２】Ｚ： Ｐ，Ａｓ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃ，Ａ
ｌ，Ｓ，Ｒｅ。 Ｘ： ＯＨ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，Ｏ，Ｎ，ＣＯ3 ，Ｈ
2 Ｏ，□空孔。 以下に、添付図面を参照して、実施例により本発明を更
に詳細に説明する。
ｌ，Ｓ，Ｒｅ。 Ｘ： ＯＨ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，Ｏ，Ｎ，ＣＯ3 ，Ｈ
2 Ｏ，□空孔。 以下に、添付図面を参照して、実施例により本発明を更
に詳細に説明する。
【００１３】
〔比較例〕ヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）の合成 標準試料としてヒドロキシアパタイトＣａ10（ＰＯ4)
6(ＯＨ)2を作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶液と１０wt％
Ｈ3 ＰＯ4 水溶液とを所定量混合し、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整した後に、テフロン（デュポン社
の登録商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れ
て１００℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾
過分別した後、純水洗浄して試料とした。
6(ＯＨ)2を作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶液と１０wt％
Ｈ3 ＰＯ4 水溶液とを所定量混合し、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整した後に、テフロン（デュポン社
の登録商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れ
て１００℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾
過分別した後、純水洗浄して試料とした。
【００１４】〔実施例１〕Ｃｒ添加ＨＡＰの合成 ＨＡＰ組成にＣｒを添加（Ｃａを一部Ｃｒで置換）した
Ｃａ／Ｃｒ複合ＨＡＰを作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶
液にＣｒ（ＮＯ3)2 ・９Ｈ2 Ｏと１０wt％Ｈ3 ＰＯ4 水
溶液をそれぞれ所定量混合したのち、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整後、テフロン（デュポン社の登録
商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れて１０
０℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾過分別
した後、純水洗浄して試料とした。
Ｃａ／Ｃｒ複合ＨＡＰを作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶
液にＣｒ（ＮＯ3)2 ・９Ｈ2 Ｏと１０wt％Ｈ3 ＰＯ4 水
溶液をそれぞれ所定量混合したのち、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整後、テフロン（デュポン社の登録
商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れて１０
０℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾過分別
した後、純水洗浄して試料とした。
【００１５】ここで、Ｃｒ（ＮＯ3)2 ・９Ｈ2 Ｏの混合
量は、生成物中のＣｒイオン添加量が１，３，５，１
０，２０，５０ mol％になるように調整した。
量は、生成物中のＣｒイオン添加量が１，３，５，１
０，２０，５０ mol％になるように調整した。
【００１６】〔実施例２〕Ｃｏ添加ＨＡＰの合成 ＨＡＰ組成にＣｏを添加（Ｃａを一部Ｃｏで置換）した
Ｃａ／Ｃｏ複合ＨＡＰを作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶
液にＣｏ（ＮＯ3)2 ・６Ｈ2 Ｏと１０wt％Ｈ3 ＰＯ4 水
溶液をそれぞれ所定量混合したのち、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整後、テフロン（デュポン社の登録
商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れて１０
０℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾過分別
した後、純水洗浄して試料とした。
Ｃａ／Ｃｏ複合ＨＡＰを作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶
液にＣｏ（ＮＯ3)2 ・６Ｈ2 Ｏと１０wt％Ｈ3 ＰＯ4 水
溶液をそれぞれ所定量混合したのち、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整後、テフロン（デュポン社の登録
商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れて１０
０℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾過分別
した後、純水洗浄して試料とした。
【００１７】ここで、Ｃｏ（ＮＯ3)2 ・６Ｈ2 Ｏの混合
量は、生成物中のＣｏイオン添加量が１，３，５，１
０，２０，５０ mol％になるように調整した。
量は、生成物中のＣｏイオン添加量が１，３，５，１
０，２０，５０ mol％になるように調整した。
【００１８】〔実施例３〕Ｎｉ添加ＨＡＰの合成 ＨＡＰ組成にＮｉを添加（Ｃａを一部Ｎｉで置換）した
Ｃａ／Ｎｉ複合ＨＡＰを作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶
液にＮｉ（ＮＯ3)2 ・６Ｈ2 Ｏと１０wt％Ｈ3 ＰＯ4 水
溶液をそれぞれ所定量混合したのち、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整後、テフロン（デュポン社の登録
商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れて１０
０℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾過分別
した後、純水洗浄して試料とした。
Ｃａ／Ｎｉ複合ＨＡＰを作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶
液にＮｉ（ＮＯ3)2 ・６Ｈ2 Ｏと１０wt％Ｈ3 ＰＯ4 水
溶液をそれぞれ所定量混合したのち、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整後、テフロン（デュポン社の登録
商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れて１０
０℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾過分別
した後、純水洗浄して試料とした。
【００１９】ここで、Ｎｉ（ＮＯ3)2 ・６Ｈ2 Ｏの混合
量は、生成物中のＮｉイオン添加量が１，３，５，１
０，２０，５０ mol％になるように調整した。
量は、生成物中のＮｉイオン添加量が１，３，５，１
０，２０，５０ mol％になるように調整した。
【００２０】〔実施例４〕Ｃｕ添加ＨＡＰの合成 ＨＡＰ組成にＣｕを添加（Ｃａを一部Ｃｕで置換）した
Ｃａ／Ｃｕ複合ＨＡＰを作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶
液にＣｕ（ＮＯ3)2 ・３Ｈ2 Ｏと１０wt％Ｈ3 ＰＯ4 水
溶液をそれぞれ所定量混合したのち、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整後、テフロン（デュポン社の登録
商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れて１０
０℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾過分別
した後、純水洗浄して試料とした。
Ｃａ／Ｃｕ複合ＨＡＰを作成した。Ｃａ（ＮＯ3)2 水溶
液にＣｕ（ＮＯ3)2 ・３Ｈ2 Ｏと１０wt％Ｈ3 ＰＯ4 水
溶液をそれぞれ所定量混合したのち、アンモニア水でｐ
Ｈをアルカリ側に調整後、テフロン（デュポン社の登録
商標）製の容器に移し、ドライオーブン中に入れて１０
０℃でエージングを施した。生成した沈澱物を濾過分別
した後、純水洗浄して試料とした。
【００２１】ここで、Ｃｕ（ＮＯ3)2 ・３Ｈ2 Ｏの混合
量は、生成物中のＣｕイオン添加量が１，３，５，１
０，２０，５０ mol％になるように調整した。実施例１
〜４で得られた複合ＨＡＰについて、透過電子顕微鏡
（ＴＥＭ）による結晶粒子形態の観察とＸ線解析による
結晶性の確認を行った。
量は、生成物中のＣｕイオン添加量が１，３，５，１
０，２０，５０ mol％になるように調整した。実施例１
〜４で得られた複合ＨＡＰについて、透過電子顕微鏡
（ＴＥＭ）による結晶粒子形態の観察とＸ線解析による
結晶性の確認を行った。
【００２２】（１）結晶粒子形態 Ｃｒ置換ＨＡＰ： Ｃｒイオン添加量の増加にともな
い、生成する結晶粒子形態が楕円形から棒状に変化する
傾向が顕著に現れた。図１および図２に結晶粒子の透過
電子顕微鏡写真を示す。図１（Ａ）は標準試料、図１
（Ｂ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）はそれぞれＣｒイオン
を１、３、１０ mol％添加した試料の写真である。
い、生成する結晶粒子形態が楕円形から棒状に変化する
傾向が顕著に現れた。図１および図２に結晶粒子の透過
電子顕微鏡写真を示す。図１（Ａ）は標準試料、図１
（Ｂ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）はそれぞれＣｒイオン
を１、３、１０ mol％添加した試料の写真である。
【００２３】Ｃｏ置換ＨＡＰ： Ｃｏイオン添加量の
増加にともない、棒状ではないが、楕円形が長軸方向に
成長する傾向が認められた。 Ｎｉ置換ＨＡＰ，Ｃｕ置換ＨＡＰ： 粒子形態に顕著
な変化は認められなかった。
増加にともない、棒状ではないが、楕円形が長軸方向に
成長する傾向が認められた。 Ｎｉ置換ＨＡＰ，Ｃｕ置換ＨＡＰ： 粒子形態に顕著
な変化は認められなかった。
【００２４】（２）結晶性 Ｃｒ置換ＨＡＰ： Ｃｒイオンの添加量が１０ mol％
程度までは良好な結晶性が認められた。図３にＸ線解析
チャートを示す。図中、曲線Ａは標準試料、曲線Ｂ、
Ｃ、ＤはそれぞれＣｒイオンを１、３、１０ mol％添加
した試料の解析結果である。
程度までは良好な結晶性が認められた。図３にＸ線解析
チャートを示す。図中、曲線Ａは標準試料、曲線Ｂ、
Ｃ、ＤはそれぞれＣｒイオンを１、３、１０ mol％添加
した試料の解析結果である。
【００２５】Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ置換ＨＡＰ： 各イオ
ン添加量の増加に伴い結晶性が低下する傾向が認められ
た。図４にＮｉ置換ＨＡＰのＸ線解析チャートを示す。
図中、曲線Ａは標準試料、曲線Ｂ、Ｃ、ＤはそれぞれＮ
ｉイオンを１、３、１０ mol％添加した試料の解析結果
である。 上記の結果から、共存する遷移金属イオンのイオン半径
や物性の違いが、ヒドロキシアパタイトの生成プロセス
に微妙な影響を及ぼし、生成する結晶粒子の形態を変化
させていることが推察される。
ン添加量の増加に伴い結晶性が低下する傾向が認められ
た。図４にＮｉ置換ＨＡＰのＸ線解析チャートを示す。
図中、曲線Ａは標準試料、曲線Ｂ、Ｃ、ＤはそれぞれＮ
ｉイオンを１、３、１０ mol％添加した試料の解析結果
である。 上記の結果から、共存する遷移金属イオンのイオン半径
や物性の違いが、ヒドロキシアパタイトの生成プロセス
に微妙な影響を及ぼし、生成する結晶粒子の形態を変化
させていることが推察される。
【００２６】本発明のアパタイト構造金属化合物は下記
のように種々の用途に適用可能である。電子部品用途で
は、例えば結晶内部に磁性を有する元素を入れること
で、磁性体ヒドロキシアパタイトが作成できる。ヒドロ
キシアパタイトはバイオセラミックのひとつであり、一
般に用いられている磁性材料（含水酸化鉄）に比べて耐
摩耗性が優れている。
のように種々の用途に適用可能である。電子部品用途で
は、例えば結晶内部に磁性を有する元素を入れること
で、磁性体ヒドロキシアパタイトが作成できる。ヒドロ
キシアパタイトはバイオセラミックのひとつであり、一
般に用いられている磁性材料（含水酸化鉄）に比べて耐
摩耗性が優れている。
【００２７】また、結晶構造に歪みを与えることで圧電
性を付与できることも考えられる。現在の圧電素子には
酸化鉛が用いられているが、鉛等の重金属は人体に有害
であり環境汚染の原因になる。一方、本発明が基本組成
とするヒドロキシアパタイトは元来が人体の歯や骨の主
成分であり、環境汚染の心配がない。更に、ヒドロキシ
アパタイトは生体材料であるから、生体内に埋め込んで
も拒絶反応を起こさない。この特性を利用して、例えば
将来、人工臓器やそれに付随する電子部品を生体内に埋
め込む必要が出てきた際には、ヒドロキシアパタイトに
よるコーティングが非常に有効になる。
性を付与できることも考えられる。現在の圧電素子には
酸化鉛が用いられているが、鉛等の重金属は人体に有害
であり環境汚染の原因になる。一方、本発明が基本組成
とするヒドロキシアパタイトは元来が人体の歯や骨の主
成分であり、環境汚染の心配がない。更に、ヒドロキシ
アパタイトは生体材料であるから、生体内に埋め込んで
も拒絶反応を起こさない。この特性を利用して、例えば
将来、人工臓器やそれに付随する電子部品を生体内に埋
め込む必要が出てきた際には、ヒドロキシアパタイトに
よるコーティングが非常に有効になる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
式Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ただし、Ｍは金属元素〕で表さ
れる組成を有する湿式合成により合成されたアパタイト
構造金属化合物の結晶体粒子の体積全体について、金属
元素Ｍの一部を置換することにより、アパタイト構造は
維持しながら、全く新たな結晶粒子形態を持つアパタイ
ト構造金属化合物を得ることができる。
式Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ただし、Ｍは金属元素〕で表さ
れる組成を有する湿式合成により合成されたアパタイト
構造金属化合物の結晶体粒子の体積全体について、金属
元素Ｍの一部を置換することにより、アパタイト構造は
維持しながら、全く新たな結晶粒子形態を持つアパタイ
ト構造金属化合物を得ることができる。
【図１】図１は、結晶粒子の金属組織を示す透過電子顕
微鏡写真である。図中（Ａ）は標準ＨＡＰ試料、（Ｂ）
はＣｒイオンを１ mol％添加した試料の写真である。
微鏡写真である。図中（Ａ）は標準ＨＡＰ試料、（Ｂ）
はＣｒイオンを１ mol％添加した試料の写真である。
【図２】図２は、結晶粒子の金属組織を示す透過電子顕
微鏡写真である。図中（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれＣｒイ
オンを３、１０ mol％添加した試料の写真である。
微鏡写真である。図中（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれＣｒイ
オンを３、１０ mol％添加した試料の写真である。
【図３】図３は、Ｘ線解析チャートである。図中、曲線
Ａは標準試料、曲線Ｂ、Ｃ、ＤはそれぞれＣｒイオンを
１、３、１０ mol％添加した試料の解析結果である。
Ａは標準試料、曲線Ｂ、Ｃ、ＤはそれぞれＣｒイオンを
１、３、１０ mol％添加した試料の解析結果である。
【図４】図４は、Ｘ線解析チャートである。図中、曲線
Ａは標準試料、曲線Ｂ、Ｃ、ＤはそれぞれＮｉイオンを
１、３、１０ mol％添加した試料の解析結果である。
Ａは標準試料、曲線Ｂ、Ｃ、ＤはそれぞれＮｉイオンを
１、３、１０ mol％添加した試料の解析結果である。
Claims (8)
- 【請求項１】 下記の式： Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ここで、Ｍは、Ｃａ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｎｉ，Ｅ
ｕ，Ａｌ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，およびＣ
ｏから成る群から選択される金属元素であり、Ｚは、
Ｐ，Ａｓ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃ，Ａｌ，Ｓ，およびＲｅ
から成る群から選択される元素であり、Ｘは、ＯＨ，
Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，Ｏ，Ｎ，ＣＯ3 ，およびＨ2 Ｏか
ら成る群から選択される元素もしくは原子団、または空
孔である〕で表される組成を有し湿式合成により合成さ
れたアパタイト構造金属化合物において、 上記式中の金属元素Ｍとして異なる複数種類の金属元素
を含むアパタイト構造から実質的に成る結晶体であるこ
とを特徴とするアパタイト構造金属化合物。 - 【請求項２】 前記アパタイト構造金属化合物がヒドロ
キシアパタイト（ＨＡＰ）Ｃａ10（ＰＯ4)6(ＯＨ)2であ
り、この組成中Ｃａの一部を他の金属元素で置換した組
成を持つことを特徴とする請求項１記載のアパタイト構
造金属化合物。 - 【請求項３】 前記Ｃａを置換した他の金属元素が３価
または２価の金属元素であることを特徴とする請求項２
記載のアパタイト構造金属化合物。 - 【請求項４】 前記Ｃａを置換した他の金属元素がＣｒ
であることを特徴とする請求項２記載のアパタイト構造
金属化合物。 - 【請求項５】 下記の式： Ｍ10（ＺＯ4)6 Ｘ2 〔ここで、Ｍは、Ｃａ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｓｒ，Ｎｉ，Ｅ
ｕ，Ａｌ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，およびＣ
ｏから成る群から選択される金属元素であり、Ｚは、
Ｐ，Ａｓ，Ｖ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃ，Ａｌ，Ｓ，およびＲｅ
から成る群から選択される元素であり、Ｘは、ＯＨ，
Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，Ｏ，Ｎ，ＣＯ3 ，およびＨ2 Ｏか
ら成る群から選択される元素もしくは原子団、または空
孔である〕で表される組成を有するアパタイト構造金属
化合物を湿式合成法により合成する方法において、 上記金属元素Ｍの異なる複数種類の出発材料の共存下で
湿式合成を行うことにより、上記式中のＭとして異なる
複数種類の金属元素を含むアパタイト構造から実質的に
成る結晶体を生成させることを特徴とするアパタイト構
造金属化合物の合成方法。 - 【請求項６】 前記アパタイト構造金属化合物がヒドロ
キシアパタイト（ＨＡＰ）Ｃａ10（ＰＯ4)6(ＯＨ)2であ
り、この組成中Ｃａの一部を他の金属元素で置換した組
成を持つことを特徴とする請求項５記載のアパタイト構
造金属化合物の合成方法。 - 【請求項７】 前記Ｃａを置換した他の金属元素が３価
または２価の金属元素であることを特徴とする請求項６
記載のアパタイト構造金属化合物の合成方法。 - 【請求項８】 前記Ｃａを置換した他の金属元素がＣｒ
であることを特徴とする請求項６記載のアパタイト構造
金属化合物の合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7254095A JPH08245208A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | アパタイト構造金属化合物およびその合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7254095A JPH08245208A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | アパタイト構造金属化合物およびその合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08245208A true JPH08245208A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=13492297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7254095A Pending JPH08245208A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | アパタイト構造金属化合物およびその合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08245208A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005531480A (ja) * | 2002-06-28 | 2005-10-20 | マックス−プランク−ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファオ | アパタイト系セラミック顔料 |
| JP2006281203A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-10-19 | Osaka Univ | 金属バナジン酸アパタイトを含む触媒用組成物、該触媒用組成物を用いた炭素−炭素結合形成方法 |
| US7579296B2 (en) * | 2005-03-01 | 2009-08-25 | Fujitsu Limited | Broad band light absorbing photocatalyst, process for producing thereof, broad band light absorbing photocatalyst composition, and molded article |
| US7855161B2 (en) | 2006-03-29 | 2010-12-21 | Fujitsu Limited | Photocatalytic fiber and fabric using thereof, and fabric product using the fabric |
| US8846563B2 (en) | 2004-05-13 | 2014-09-30 | Fujitsu Limited | Apatite and method for producing the same, and apatite base material |
| JP2015086097A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 三菱製紙株式会社 | ストロンチウムを含む（炭酸）カルシウムアパタイトおよびその微粒子の製造方法 |
| WO2020003464A1 (ja) | 2018-06-28 | 2020-01-02 | 富士通株式会社 | 光触媒、ガスセンサデバイス、ガスセンサ及び測定方法 |
| WO2021157662A1 (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | リン酸カルシウムの結晶、粉末、ブロック材、多孔体、骨補填材及び口腔用骨補填材並びにリン酸カルシウム結晶の製造方法、ブロック材の製造方法及び多孔体の製造方法 |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP7254095A patent/JPH08245208A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005531480A (ja) * | 2002-06-28 | 2005-10-20 | マックス−プランク−ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファオ | アパタイト系セラミック顔料 |
| JP4768262B2 (ja) * | 2002-06-28 | 2011-09-07 | マックス−プランク−ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファオ | アパタイト系セラミック顔料 |
| US8846563B2 (en) | 2004-05-13 | 2014-09-30 | Fujitsu Limited | Apatite and method for producing the same, and apatite base material |
| US7579296B2 (en) * | 2005-03-01 | 2009-08-25 | Fujitsu Limited | Broad band light absorbing photocatalyst, process for producing thereof, broad band light absorbing photocatalyst composition, and molded article |
| JP2006281203A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-10-19 | Osaka Univ | 金属バナジン酸アパタイトを含む触媒用組成物、該触媒用組成物を用いた炭素−炭素結合形成方法 |
| US7855161B2 (en) | 2006-03-29 | 2010-12-21 | Fujitsu Limited | Photocatalytic fiber and fabric using thereof, and fabric product using the fabric |
| JP2015086097A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 三菱製紙株式会社 | ストロンチウムを含む（炭酸）カルシウムアパタイトおよびその微粒子の製造方法 |
| WO2020003464A1 (ja) | 2018-06-28 | 2020-01-02 | 富士通株式会社 | 光触媒、ガスセンサデバイス、ガスセンサ及び測定方法 |
| US11986806B2 (en) | 2018-06-28 | 2024-05-21 | Fujitsu Limited | Photocatalyst, gas sensor device and gas sensor |
| WO2021157662A1 (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | リン酸カルシウムの結晶、粉末、ブロック材、多孔体、骨補填材及び口腔用骨補填材並びにリン酸カルシウム結晶の製造方法、ブロック材の製造方法及び多孔体の製造方法 |
| JPWO2021157662A1 (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ducheyne et al. | Structural analysis of hydroxyapatite coatings on titanium | |
| JPH08245208A (ja) | アパタイト構造金属化合物およびその合成方法 | |
| Agid et al. | Investigation of the effects of Pr doping on the structural properties of hydroxyapatite: an experimental and theoretical study | |
| Füredi-Milhofer et al. | Precipitation of calcium phosphates from electrolyte solutions: I. A study of the precipitates in the physiological pH region | |
| Chiranjeevirao et al. | A method of preparation and characterization of magnesium-apatites | |
| JPH11140724A (ja) | 水酸アパタイトファイバーの製造方法 | |
| Pogrebnjak et al. | ZnO doped nanosized composite material based on hydroxyapatite and sodium alginate matrix | |
| JPWO2004065306A1 (ja) | 複合粒子およびその製造方法 | |
| JPH0940408A (ja) | 板状ヒドロキシアパタイト大型結晶の製造方法 | |
| JP3880090B2 (ja) | 液相反応による非化学量論組成ウイットロッカイトの調整法 | |
| JP7315160B2 (ja) | フッ素不溶化剤、その製造方法、処理石膏、フッ素含有汚染土壌及び汚染水の処理方法 | |
| JPS6229366B2 (ja) | ||
| Khiri et al. | The Effect of The pH Values and Sintering Temperatures on The Physical, Structural and Mechanical Properties of Nano Hydroxyapatite Derived From Ark Clam Shells (Anadara granosa) Prepared Via The Wet Chemical Precipitate Method | |
| Marahat et al. | Effect of Sintered Magnesium Substituted Biphasic Calcium Phosphate (Mg-BCP) | |
| JP4297393B2 (ja) | キトサン−りん酸カルシウム複合体及びその製造方法 | |
| JP4522549B2 (ja) | ウィットロッカイト構造化合物及び製造方法 | |
| EP4349776A1 (en) | Method for preparing whitlockite crystals without generation of hydroxyapatite crystals | |
| JPH0940407A (ja) | リン酸四カルシウムの製造方法 | |
| JPH06245992A (ja) | 人工骨製造用前駆体および人工骨の製法 | |
| Narayanan et al. | Combustion synthesis of hydroxyapatite and hydroxyapatite (silver) powders | |
| Yuan et al. | Investigation of the effect of doped Zn atom to the hydroxyapatite based on experimental method and first-principles calculations | |
| Salma-Ancane et al. | Incorporation of magnesium ions into synthetic hydroxyapatite: synthesis and characterization | |
| Garcia-Gonzalez et al. | Effect of kaolinite and sulfate on the formation of hydroxy-aluminum compounds | |
| Sikirić et al. | Precipitation of calcium oxalate and calcium phosphate in the presence of uric acid | |
| Baba et al. | Enrichment of a Nigerian Calcite ore for Hydroxyapatite production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040422 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050215 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050614 |