Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của dung môi và thời gian nung đến tổng hợp hydroxyapatite bằng phương pháp sol-gel
Tóm tắt
Các hạt hydroxyapatite (HA) có kích thước nano đã được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel thông qua dung môi nước và etanol dựa trên axit photphoric (H3PO4) và canxi hydroxit (Ca(OH)2) ở pH = 11 trong các khoảng thời gian nung khác nhau (1 h, 2 h, 4 h). Ảnh hưởng của thời gian nung và dung dịch đến độ tinh thể, hình thái và các pha tạp chất của các hạt nano HA đã được kiểm tra qua các phương pháp Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), Kính hiển vi điện tử quét (SEM), Phổ phát xạ X-quang (EDS) và X-ray diffraction (XRD). Kết quả cho thấy kích thước tinh thể và tỷ lệ tinh thể của các mẫu tổng hợp tăng theo thời gian nung. Theo dung môi, chỉ có CaO là tạp chất xuất hiện trong dung môi dựa trên nước, trong khi cả CaO và Ca(OH)2 xuất hiện trong dung môi dựa trên etanol. Độ tinh thể thấp nhất là 0.92 và cao nhất là 1.73, tùy thuộc vào các thông số quy trình. Tỷ lệ nguyên tử Ca/P gần nhất với xương được phát hiện là 1.5178. Do đó, các quy trình sol-gel dựa trên nước được sử dụng trong 1 h thời gian nung được xác định là tối ưu cho sự hình thành bột HA kích thước nano sử dụng canxi hydroxit và axit photphoric.
Từ khóa
#hydroxyapatite #sol-gel #thời gian nung #kích thước nano #canxi hydroxit #axit photphoricTài liệu tham khảo
Gopi D, Kavitha L, Rajeswari D. Synthesis of pure and substituted hydroxyapatite nanoparticles by cost effective facile methods, In Aliofkhazraei M ed., Handbook of Nanoparticles, 2015, 167–190.
Cai Y R, Liu Y K, Yan W Q, Hu Q H, Tao J H, Zhang M, Shi Z L, Tang R K. Role of hydroxyapatite nanoparticle size in bone cell proliferation. Journal of Materials Chemistry, 2007, 17, 3780–3787.
Dorozhkin S V. Nanosized and nanocrystalline calcium orthophosphates. Acta Biomaterialia, 2010, 6, 715–734.
Dong Z H, Li Y B, Zou Q. Degradation and biocompatibility of porous nano-hydroxyapatite/polyurethane composite scaffold for bone tissue engineering. Applied Surface Science, 2009, 255, 6087–6091.
Wang Y Y, Liu L, Guo S R. Characterization of biodegradable and cytocompatible nano-hydroxyapatite/polycaprolactone porous scaffolds in degradation in vitro. Polymer Degradation and Stability, 2010, 95, 207–213.
Sadat-Shojai M, Khorasani M T, Dinpanah-Khoshdargi E, Jamshidi A. Synthesis methods for nanosized hydroxyapatite with diverse structures, Acta Biomaterialia, 2013, 9, 7591–7621.
Vallet-Regí M, González-Calbet J M. Calcium phosphates as substitution of bone tissues. Progress in Solid State Chemistry, 2004, 32, 1–31.
Liu D M, Troczynski T, Tseng W J. Water-based sol-gel synthesis of hydroxyapatite: Process development. Scanning Electron Microscopy, 2001, 22, 1721–1730.
Liou S C, Chen S Y, Lee H Y, Bow J S. Structural characterization of nano-sized calcium deficient apatite powders. Biomaterials, 2004, 25, 189–196.
Türk S, Altınsoy İ, ÇelebiEfe G, Ipek M, Özacar M, Bindal C. Microwave-assisted biomimetic synthesis of hydroxyapatite using different sources of calcium. Materials Science and Engineering: C, 2017, 76, 528–535.
Bose S, Saha S. Synthesis of hydroxyapatite nanopowders via sucrose-templated sol-gel method. Journal of the American Ceramic Society, 2003, 86, 1055–1057.
Eshtiagh-Hosseini H, Housaindokht M R, Chahkandi M. Effects of parameters of sol-gel process on the phase evolution of sol-gel-derived hydroxyapatite. Materials Chemistry and Physics, 2007, 106, 310–316.
Hsieh M F, Perng L H, Chin T S, Perng H G. Phase purity of sol-gel-derived hydroxyapatite ceramic. Biomaterials, 2001, 22, 2601–2607.
Fathi M H, Hanifi A, Mortazavi V. Preparation and bioactivity evaluation of bone-like hydroxyapatite nanopowder. Journal of Materials Processing Technology, 2008, 202, 536–542.
Michael F M, Khalid M, Ratnam C T, Chee C Y, Rashmi W, Hoque M E. Sono-synthesis of nanohydroxyapatite: Effects of process parameters. Ceramics International, 2015, 42, 6263–6272.
Waheed S, Sultan M, Jamil T, Hussain T. Comparative analysis of hydroxyapatite synthesized by sol-gel, ultrasonication and microwave assisted technique. Materials Today: Proceedings, 2015, 2, 5477–5484.
Bakan F, Laçin O, Sarac H. A novel low temperature sol-gel synthesis process for thermally stable nano crystalline hydroxyapatite. Powder Technology, 2013, 233, 295–302.
Huang Z, Zhou Q, Wang X F, Liu Z C. A biomimetic synthesis process for Sr2+, HPO4 2-, and CO3 2- substituted nanohydroxyapatite. Materials and Manufacturing Processes, 2016, 31, 217–222.
Degirmenbasi N, Kalyon D M, Birinci E. Biocomposites of nanohydroxyapatite with collagen and poly(vinyl alcohol). Colloids Surfaces B: Biointerfaces, 2006, 48, 42–49.
Fan W, Sun Z, Wang J, Zhou J, Wu K, Cheng Y. Evaluation of Sm0.95Ba0.05Fe0.95Ru0.05O3 as a potential cathode material for solid oxide fuel cells. RSC Advances, 2016, 6, 34564–34573.
Sanosh K P, Chu M C, Balakrishnan A, Lee Y J, Kim T N, Cho S J. Synthesis of nano hydroxyapatite powder that simulate teeth particle morphology and composition. Current Applied Physics, 2009, 9, 1459–1462.
Currey J. Sacrificial bonds heal bone. Nature, 2001, 414, 699.
Pang Y X, Bao X. Influence of temperature, ripening time and calcination on the morphology and crystallinity of hydroxyapatite nanoparticles. Journal of the European Ceramic Society, 2003, 23, 1697–1704.
Chen L, Tang C Y, Ku H S, Tsui C P, Chen X. Microwave sintering and characterization of polypropylene/multi-walled carbon nanotube/hydroxyapatite composites. Composites Part B: Engineering, 2014, 56, 504–511.
Paz A, Guadarrama D, López M, González J E, Brizuela N, Aragón J. A comparative study of hydroxyapatite nanoparticles synthesized by different routes. Química Nova, 2012, 35, 1724–1727.
Varma H K, Babu S S. Synthesis of calcium phosphate bioceramics by citrate gel pyrolysis method. Ceramics International, 2005, 31, 109–114.
Mujahid M, Sarfraz S, Amin S, Road J. On the formation of hydroxyapatite nano crystals prepared using cationic surfactant. Materials Research-Ibero-American Journal of Materials, 2015, 18, 468–472.