[發明專利]一種三維球狀二水磷酸氫鈣納米花的制備方法

在審

• 申請號: 201410662034.7
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104386663A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 鄭曉燕;馬海霞;范代娣;謝鋼;惠俊峰
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 謝鋼

技術領域

本發明涉及一種自組裝的三維球狀二水磷酸氫鈣納米花的制備方法。

背景技術

二水磷酸氫鈣（CaHPO₄·2H₂O）作為鈣磷灰石眾多結晶體中的一種，具有良好的流動性、低吸濕性、價格便宜，在醫藥、組織工程、食品等行業中發揮著重要的作用。二水磷酸氫鈣經常在病理鈣化物（牙結石，結晶尿，軟骨鈣化及泌尿系結石）中被發現，且在骨礦化和琺瑯的酸解（牙科侵蝕）中作為中間物被提及。在臨床上，二水磷酸氫鈣常用于制備磷酸鈣骨水泥，也是牙齒再礦化的中間物；此外，它還可以用于阻燃劑，緩釋肥料，以及食品、飼料和谷物中的鈣補充物。

制備具有良好生物學性能的三維納米層級結構材料是一個非常具有潛力的研究方向。這類材料比表面積高，空間負載位點豐富，能有效地增強固定化酶的穩定性，常被應用于蛋白質組學分析、生物燃料電池、組織工程等方面。

基于二水磷酸氫鈣優異的生物學性能，若利用溫和簡易的反應過程，大批量制備出具有良好空間結構的三維層級納米材料將具有良好的應用潛力，不僅能用于與蛋白質等生物高分子復合制備新型的骨水泥、骨修復支架等生物組織修復材料，還能用作綠色載體進行酶的固定化及相關催化反應。

發明內容

本發明的目的是提供一種自組裝的三維球狀二水磷酸氫鈣納米花的制備方法。

本發明的實現過程如下：

一種二水磷酸氫鈣納米花的制備方法，將硝酸鈣和磷酸鹽在醋酸水溶液中進行反應，經乙醇助沉淀制得三維球狀的二水磷酸氫鈣納米花，納米花的直徑約為1μm～15μm。

所述磷酸鹽選自磷酸鈉、磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉。

反應溫度為10～60?C，具體可為10?C、25?C、40?C或60?C等；反應時間為24～72小時，具體可為24小時、30小時、48小時或72小時等。

所述醋酸溶液中醋酸與水的體積比為1:14～2:7。

所述硝酸鈣與磷酸鹽的摩爾比為1:1～3:2。

本發明的積極效果：本發明制備方法原料廉價易得，成本低，合成工藝簡單易實現，產品質量穩定，工藝放大容易且重現性能好；本發明方法制備的球狀納米花可以與膠原蛋白、聚乳酸、殼聚糖等生物高分子材料復合，制備可降解的人工骨、骨水泥等生物組織修復材料；也可以用作功能性載體進行生物酶的固定化，該三維球狀自組裝的二水磷酸氫鈣納米花在生物材料與組織工程等相關領域有著良好的應用前景。

附圖說明

圖1是實施例1制備的二水磷酸氫鈣納米花的XRD圖；

圖2是實施例1制備的二水磷酸氫鈣納米花的SEM圖；

圖3是實施例1制備的單個二水磷酸氫鈣納米花的SEM圖；

圖4是實施例2制備的二水磷酸氫鈣納米花的SEM圖；

圖5是實施例6對比試驗產物的XRD圖：A）60℃，10h；B）25℃，10h；

圖6是實施例6對比試驗產物的TEM圖：A）60℃，10h；B）25℃，10h；

圖7是實施例7中二水磷酸氫鈣納米花固定漆酶的酶相對穩定性圖。

具體實施方式

下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法；所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。

實施例1??二水磷酸氫鈣納米花的制備

將0.15M的硝酸鈣水溶液7mL、0.15M的磷酸鈉水溶液7mL、冰醋酸4mL置于玻璃燒杯中，攪拌均勻；將燒杯密封后，放入60?C恒溫箱中靜置30小時，打開密閉的燒杯，向其中加入過量的無水乙醇，離心得沉淀，用水和乙醇洗滌沉淀2?～?4次，40?C干燥10小時得產物粉末。經X射線粉末衍射鑒定產物為二水磷酸氫鈣，如圖1所示；通過掃描電鏡檢測顯示產物粉末形貌為直徑約15μm的球狀納米花，如圖2和圖3所示。

實施例2??二水磷酸氫鈣納米花的制備

將0.15M的硝酸鈣水溶液7mL、0.15M的磷酸鈉水溶液7mL、冰醋酸4mL置于玻璃燒杯中，攪拌均勻；將燒杯密封后放入25?C恒溫箱中靜置48小時，打開密閉的燒杯，向其中加入過量的無水乙醇，離心得沉淀，用水和乙醇洗滌沉淀2～4次，40?C干燥10小時得產物粉末。經X射線粉末衍射鑒定產物為二水磷酸氫鈣；通過掃描電鏡檢測顯示產物粉末形貌為直徑約5μm的球狀納米花，如圖4所示。

實施例3??二水磷酸氫鈣納米花的制備