以树枝形聚合物为模板制备生物陶瓷粉体材料

论文摘要

本论文利用Ca（NO3）2和（NH4）2HPO4为原料采用水热法,以PAMAM 为基质成功的合成了PAMAM-HA 复合材料,详细研究了整代（末断为氨基）及半代（末端为羧基）PAMAM 浓度和代数变化对HA 一次粒径的影响,发现随着PAMAM浓度的增加和代数的增大,HA 的粒径逐渐减小,但是整代与半代PAMAM 相比其对颗粒长径比的影响更为显著。对于该结果利用经典的成核生长理论以及PAMAM 自身的结构和物理性对这一反应过程进行了解释。除此之外,本论文还首次报道了水热条件在PAMAM 存在的情况下HA 的有序自组装过程,发现PAMAM 对HA 聚结体的形貌产生了巨大的影响,产物由块状体转变为球状体并且颗粒的尺寸大大减小。进一步对两个样品进行放大,发现这巨大的块状体和球状体完全是由一些纳米级的颗粒组装而成的。所不同的是,单一HA 块状体是由棒状颗粒组成,而球状体则是由球形颗粒组成,并且这些球形颗粒的大小远小于棒状颗粒的尺寸,随后从成核生长理论和分形学的角度提出了解释,为纳米自组装理论的研究提出了新的例证。在研究陶瓷氧化物粉体的制备时,我们首先发现PAMAM 的存在与否对最终产物的形貌和粒径都有较大的影响,PAMAM 的存在会使颗粒的团聚程度降低,粒径分布较为均匀。在PAMAM 存在的情况下,由水热法制备得到的产物分散性能优于空白样品,而且产物的分散性能明显优于沉淀法制得的样品。随后我们发现以树枝形聚合物PAMAM 为模板水热法制备纳米陶瓷氧化物的过程中, 反应温度对晶体的结晶度和颗粒的大小都具有明显的影响作用,随着温度的升高纳米陶瓷氧化物的结晶度逐渐增强而且颗粒尺寸也逐渐增大。在PAMAM 存在的情况下,随着水热反应时间的延长晶体的结晶度并没有发生明显的变化,而颗粒的粒径却逐渐增大。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 生物陶瓷材料
• 1.1.1 生物惰性陶瓷
• 1.1.2 生物活性陶瓷
• 1.2 生物陶瓷复合材料
• 1.3 以PAMAM 为基质制备陶瓷粉体的机理
• 1.3.1 PAMAM 基质对无机材料的作用
• 1.3.2 无机材料成核生长机理
• 1.4 选题的意义及本课题的研究内容
• 第二章 以树枝形聚合物PAMAM 为模板制备羟基磷灰石复合材料
• 2.1 引言
• 2.2 实验过程
• 2.2.1 药品和试剂
• 2.2.2 试验步骤
• 2.2.3 药品和试剂
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 常温沉淀制备羟基磷灰石与水热合成法制备羟基磷灰石的研究
• 2.3.2 树枝形聚合物PAMAM制备复合材料的结构与组分
• 2.3.3 考察树枝形聚合物PAMAM浓度及代数变化对羟基磷灰石复合材料的影响
• 2.3.4 树枝形聚合物PAMAM 对羟基磷灰石自组装行为的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 以树枝形聚合物为模板制备纳米陶瓷氧化物粉体
• 3.1 引言
• 3.2 实验过程
• 3.2.1 药品和试剂
• 3.2.2 药品和试剂
• 3.2.3 试验步骤
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 沉淀法制备纳米陶瓷氧化物粉体
• 3.3.2 水热法制备纳米陶瓷材料
• 3.4 本章小结
• 第四章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 附录4
• 论文独创性声明
• 论文使用授权声明