超临界流体干燥法制备掺锶羟基磷灰石纳米微粒研究

"溶胶-凝胶结合超临界流体干燥法制备纳米掺锶羟基磷灰石的研究 (2007年)"，该研究属于工程技术领域的论文，重点关注材料科学和纳米技术。研究中，作者利用硝酸钙、氯化锶、磷酸氢二氨等无机盐作为起始原料，通过溶胶-凝胶工艺和超临界流体干燥技术，成功制备了不同锶含量的羟基磷灰石纳米颗粒，包括纯羟基磷灰石（HAP）、部分掺锶羟基磷灰石（SrCaHAP）和全掺锶羟基磷灰石（SrHAP）。 在这项研究中，溶胶-凝胶工艺是一种常用的纳米材料合成方法，它涉及将前驱物溶液转化为固态网络的过程，这个过程中涉及到溶液的胶体化和随后的固化。而超临界流体干燥则是一种先进的干燥技术，使用超临界状态的二氧化碳，可以在不破坏材料结构的情况下快速去除溶剂，有利于获得均匀且微小的纳米颗粒。 通过元素含量分析、透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等分析手段，研究人员详细研究了掺锶对羟基磷灰石结构、形态和结晶度的影响。研究发现，不同 Sr/[Sr+Ca] 原子比下，锶能够按化学计量比掺入 HAP 分子结构中，且这种方法可以制备出纯度高、晶型结构良好的纳米颗粒。 掺入锶后，HAP 的OPO3-主要官能团的红外光谱吸收峰的振动频率发生降低，同时纳米颗粒的晶形也发生了变化，从HAP的短棒状转变为SrCaHAP的针状，进一步转变为SrHAP的短棒状。这一变化表明，锶的存在影响了颗粒的晶体结构和形态。 此外， Sr 的掺入导致 SrCaHAP 的微粒结晶度下降，这可能提高了其生物学性能。然而，当钙完全被银取代形成SrHAP时，微粒的结晶度增加，相应的生物学性能可能会降低。这表明掺杂元素对材料的物理化学性质及生物相容性有显著影响，为设计具有特定性能的新型生物材料提供了理论依据。 关键词涵盖了溶胶-凝胶技术、超临界流体干燥、掺银羟基磷灰石以及纳米微粒，这些关键词揭示了研究的核心内容和技术手段，对于理解纳米材料合成、尤其是生物医学材料领域具有重要意义。