一步法制备油溶性羟基磷灰石纳米棒的方法技术

本发明专利技术涉及一种一步法油溶性羟基磷灰石纳米棒的制备方法，将可溶性钙盐溶于水中得到溶液A；可溶性碱溶于乙醇和油酸的混合液中得到溶液B；将溶液B滴加入三口烧瓶中，搅拌条件下缓慢滴加溶液A得到溶液C；可溶性磷酸盐溶于水中得到溶液D；溶液D滴加到溶液C中，搅拌得到悬浮液；可溶性碱溶液滴入悬浮液中得到混合液；混合液在高温高压反应釜中80‑180℃下反应，冷至室温得到反应液；反应液离心分离得到沉淀物，利用无水乙醇和环己烷交替离心洗涤，得油溶性羟基磷灰石纳米棒。本发明专利技术原料来源丰富易得、成本低廉，合成工艺简单，工艺重复性好；产物质量稳定且形貌可控性好，分散性好；能广泛用于生物医用材料及涂层材料等领域。

One-step preparation of oil-soluble hydroxyapatite nanorods

The invention relates to a one-step method for preparing oil-soluble hydroxyapatite nanorods, which dissolves soluble calcium salts in water to obtain solution A; soluble alkali to dissolve in the mixture of ethanol and oleic acid to obtain solution B; solution B droplets are added to three flasks, solution C is obtained by slowly dropping solution A under stirring conditions; solution D is obtained by dissolving soluble phosphate in water; The suspension was obtained by stirring; the soluble alkali solution was dripped into the suspension to obtain the mixed solution; the mixed solution was reacted at 80 180 C in a high-temperature and high-pressure reactor and then cooled to room temperature to obtain the reaction solution; the precipitate was separated by centrifugation of the reaction liquid and washed alternately with anhydrous ethanol and cyclohexane to obtain oil-soluble hydroxyapatite nanorods. The invention has abundant and easily available raw materials, low cost, simple synthesis process, good repeatability, stable product quality, controllable morphology and good dispersion, and can be widely used in the fields of biomedical materials and coating materials.

【技术实现步骤摘要】
一步法制备油溶性羟基磷灰石纳米棒的方法
本专利技术属于无机纳米材料制备技术，特别是一种一步法制备油溶性羟基磷灰石纳米棒的方法
技术介绍
羟基磷灰石，简称HA，化学分子式为Ca10(PO4)6(OH)2，其纳米晶体呈六方晶系，结构为六方柱体。羟基磷灰石与自然骨有相似的化学成分，具有优异的生物特性，且晶体有很强的离子取代性，因此被广泛应用于骨替代或修复、药物载体、荧光标记等方面。制备具有良好的结晶性、高长径比、良好的分散性和稳定性的羟基磷灰石一直是人们追寻的目标。目前合成油溶性羟基磷灰石纳米棒的方法已经有较广泛的研究。CN106835847A公开了一种生物兼容性碳纳米管/羟基磷灰石复合纸的制备方法，将CaCl2、NaOH和NaH2PO4·2H2O三者水溶液分别滴加在含有碳纳米管的油酸和乙醇的混合溶液中；混合物转移至高压反应釜中，190℃密封条件下反应10-20小时；冷却至室温，用乙醇和去离子水洗涤数次，得碳纳米管/羟基磷灰石纳米线复合粉体。CN105293461A公开了一种油溶性羟基磷灰石纳米片的制备方法，将可溶性钙盐水溶液及低碳醇，脂肪酸和有机胺加到三口烧瓶中混合，搅拌得到均匀溶液；在搅拌条件下，将可溶性磷酸盐水溶液，缓慢滴加到上述溶液中，加入完成后继续搅拌；升温至50-90℃反应3-24小时后，自然冷却至室温，用高速离心机离心分离得到沉淀物，利用无水乙醇和环己烷交替离心洗涤，去除体系里电解质和多余的脂肪酸得到油溶性羟基磷灰石纳米片。CN105384158A提供了一种氟羟基磷灰石纳米梭的制备方法，其在油酸、油胺和乙醇的混合液中，加入钙盐水溶液、磷酸盐水溶液和氟盐溶液，在0℃～30℃进行矿化获得纯的氟羟基磷灰石纳米梭。上述申请虽然在合成方法上已经取得较大进展，但仍存在如下不足：1、合成油溶性羟基磷灰石的方法得到的纳米晶体在结晶性、形貌、尺寸等方面存在欠缺，导致其在材料应用无法充分实现；2、磷酸钠溶解度低，溶解缓慢，碱性过强导致合成工艺耗时较长，且产物形貌均一；3、合成方法大多在油相分散效果不理想。如果能同时克服上述问题，将对羟基磷灰石聚合物复合纳米材料的性能具有巨大的提升，为聚合物基羟基磷灰石纳米复合材料在生物领域的应用提供了更强的支撑。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术分析，旨在提供一种原料来源丰富、成本低廉，合成工艺简单、易于实施，产物质量稳定，形貌可控性好，分散性好的油溶性羟基磷灰石纳米棒的制备方法。本专利技术目的的实现方式为，一步法制备油溶性羟基磷灰石纳米棒的方法，其特征在于：具体步骤如下：1)将0.02mol可溶性钙盐溶于20克水中，得溶液A；所述可溶性钙盐为硝酸钙或氯化钙；2)将0.01-0.032mol可溶性碱溶于40克醇溶液和0.02-0.04mol油酸的混合液中，得溶液B；所述可溶性碱为乙二胺、氢氧化钠或氢氧化钾；所述醇溶液为乙醇或丙醇；3)将步骤2)所得溶液B加入到三口烧瓶中，再将步骤1)所得溶液A缓慢滴入到溶液B中，搅拌10min中，得到溶液C；所述脂肪酸和可溶性钙盐的摩尔比为1:1-2:1；所述脂肪酸和可溶性碱的摩尔比为4:1-1:1；4)将0.012mol可溶性磷酸盐溶于30克水中，得溶液D；所述可溶性磷酸盐为磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸三钾、磷酸氢二钾或磷酸二氢钾；5)在搅拌条件下，将步骤4)所得溶液D缓慢滴加到步骤3)所得溶液C中，滴加完后继续搅拌20min，得到悬浮液；6)向步骤5)所得悬浮液中加入0.008-0.012mol碱溶液，继续搅拌10min，得到混合液；所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液；7)将步骤6)所得混合液置于高温高压反应釜中，在80℃-180℃下水热3-24h，自然冷却得到反应液；8)利用高速离心机将步骤7)所得反应液离心分离得到油溶性羟基磷灰石纳米棒沉淀物，利用无水乙醇和环己烷交替离心洗涤沉淀物三次，去除体系里电解质和多余的脂肪酸，得到油溶性羟基磷灰石纳米棒。本专利技术原料均为无毒绿色、来源丰富易得、成本低廉，合成工艺简单，工艺重复性好；产物质量稳定且形貌可控性好，分散性好；能广泛用于生物医用材料及涂层材料等领域。附图说明图1是实施例1制备的羟基磷灰石纳米晶的X射线衍射图，图2是实施例1制备的羟基磷灰石纳米晶的透射电镜图。具体实施方式本专利技术将可溶性钙盐溶于水中得到溶液A，可溶性碱溶于醇溶液和油酸的混合液中得到溶液B；溶液B滴加入三口烧瓶中，溶液A缓速加入溶液B中，搅拌得到溶液C；可溶性磷酸盐溶于水中得到溶液D；溶液D缓速滴加入溶液C中，搅拌得到混合液；可溶性碱溶液搅拌滴加入上述混合液中；混合液在80℃-200℃下水热3-24h，冷至室温得反应液；反应液离心分离得到沉淀物，利用无水乙醇和环己烷交替离心洗涤，得油溶性羟基磷灰石纳米棒。所制备的油溶性羟基磷灰石纳米棒的直径为5-20nm、长为50-150nm。油溶性羟基磷灰石纳米棒可以很容易在环己烷、甲苯、苯乙烯有机溶剂中形成高度分散的近乎透亮的分散液。下面用具体实施例详述本专利技术。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例11)将0.02mol硝酸钙溶于20克水中，得溶液A；2)将0.032mol乙二胺溶于40克乙醇和0.04mol油酸的混合液中，得溶液B；3)将步骤2)所得溶液B加入到三口烧瓶中，再将步骤1)所得溶液A缓慢滴入到溶液B中，搅拌10min中，得到溶液C；所述油酸与钙的摩尔比为2:1；所述油酸与乙二胺的摩尔比为5:4。4)将0.012mol磷酸三钠溶于30克水中，得到溶液D；5)在搅拌条件下，将步骤4)所得溶液D缓慢滴加到步骤3)所得溶液C中，滴加完后继续搅拌20min，得到悬浮液；6)将0.012mol氢氧化钠溶液缓慢滴加入悬浮液中，搅拌10min得到混合液；7)将步骤6)所得混合液置于高温高压反应釜中，在180℃下水热6小时，待其自然冷却得到反应液；8)利用高速离心机将步骤7)所得反应液离心分离得到沉淀物，利用无水乙醇和环己烷交替离心洗涤三次，去除体系里电解质和多余的脂肪酸，得到油溶性羟基磷灰石纳米棒。本实施例所得油溶性羟基磷灰石纳米晶的X射线衍射图见图1，从图1可见，本实施例制备的油溶性羟基磷灰石纳米棒晶相为纯羟基磷灰石相，无其它杂相存在，结晶度良好。透射电镜图见图2，由图2可见，本实施例制备的荧光羟基磷灰石纳米晶为片状形貌，其厚约为5-20nm，长为50-150nm。实施例2，同实施例1，不同的是，1)将0.02mol硝酸钙溶于20克水中，得溶液A；2)将0.016mol乙二胺溶于40克乙醇和0.02mol油酸的混合液中，得溶液B；3)将步骤2)所得溶液B加入到三口烧瓶中，再将步骤1)所得溶液A缓慢滴入到溶液B中，搅拌10min中，得到溶液C；所述油酸与钙的摩尔比为1:1；所述油酸与乙二胺的摩尔比为5:4。4)将0.012mol磷酸三钠溶于30克水中，得到溶液D；6)将0.008mol氢氧化钠溶液缓慢滴加入步骤5)所得悬浮液中，搅拌10min得到混合液；7)将步骤6)所得混合液置于高温高压反应釜中，在180℃下水热3小时，待其自然冷却得到反应液。实施例3，同实施例1，不同的是，1)将0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一步法制备油溶性羟基磷灰石纳米棒的方法，其特征在于：具体步骤如下：1)将0.02mol可溶性钙盐溶于20克水中，得溶液A；所述可溶性钙盐为硝酸钙或氯化钙；2)将0.01‑0.032mol可溶性碱溶于40克醇溶液和0.02‑0.04mol油酸的混合液中，得溶液B；所述可溶性碱为乙二胺、氢氧化钠或氢氧化钾；所述醇溶液为乙醇或丙醇；3)将步骤2)所得溶液B加入到三口烧瓶中，再将步骤1)所得溶液A缓慢滴入到溶液B中，搅拌10min中，得到溶液C；所述脂肪酸和可溶性钙盐的摩尔比为1:1‑2:1；所述脂肪酸和可溶性碱的摩尔比为4:1‑1:1；4)将0.012mol可溶性磷酸盐溶于30克水中，得溶液D；所述可溶性磷酸盐为磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸三钾、磷酸氢二钾或磷酸二氢钾；5)在搅拌条件下，将步骤4)所得溶液D缓慢滴加到步骤3)所得溶液C中，滴加完后继续搅拌20min，得到悬浮液；6)向步骤5)所得悬浮液中加入0.008‑0.012mol碱溶液，继续搅拌10min，得到混合液；所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液；7)将步骤6)所得混合液置于高温高压反应釜中，在80℃‑180℃下水热3‑24h，自然冷却得到反应液；8)利用高速离心机将步骤7)所得反应液离心分离得到油溶性羟基磷灰石纳米棒沉淀物，利用无水乙醇和环己烷交替离心洗涤沉淀物三次，去除体系里电解质和多余的脂肪酸，得到油溶性羟基磷灰石纳米棒。...

【技术特征摘要】
1.一步法制备油溶性羟基磷灰石纳米棒的方法，其特征在于：具体步骤如下：1)将0.02mol可溶性钙盐溶于20克水中，得溶液A；所述可溶性钙盐为硝酸钙或氯化钙；2)将0.01-0.032mol可溶性碱溶于40克醇溶液和0.02-0.04mol油酸的混合液中，得溶液B；所述可溶性碱为乙二胺、氢氧化钠或氢氧化钾；所述醇溶液为乙醇或丙醇；3)将步骤2)所得溶液B加入到三口烧瓶中，再将步骤1)所得溶液A缓慢滴入到溶液B中，搅拌10min中，得到溶液C；所述脂肪酸和可溶性钙盐的摩尔比为1:1-2:1；所述脂肪酸和可溶性碱的摩尔比为4:1-1:1；4)将0.012mol可溶性磷酸盐溶于30克水中，得溶液D；所述可溶性磷酸盐为磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸三钾、磷酸氢二钾或磷酸二氢钾；...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭军军，刘洋，龚静，张荣，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42