納米羥基磷灰石合成的比較研究及其吸附水溶液中稀土離子的研究.pdf

1、納米羥基磷灰石(n-HAP)作為脊椎動物骨骼與牙齒的主要無機成分，有著良好的生物相容性和活性，對人體與環(huán)境無毒副作用，因此被廣泛應(yīng)用到重金屬離子的吸附、硬組織修復(fù)、藥物負載及生物大分子的分離與純化等領(lǐng)域。但n-HAP作為一種具有良好吸附性能的環(huán)保材料，對廢水中稀土污染物的吸附研究還沒有報道。 由于納米材料的特性和優(yōu)點，納米羥基磷灰石的制備技術(shù)倍受人們關(guān)注。本論文以生物陶瓷材料羥基磷灰石納米粒子大小及其形貌的可控制備為出發(fā)點，采用

2、了不同的化學(xué)制備方法，制備出大小及形態(tài)各異的納米羥基磷灰石，并且選出粒徑較小，比表面積較大的羥基磷灰石來修復(fù)受到稀土離子污染的水溶液。具體研究內(nèi)容如下： 1、采用均相共沉淀法合成n-HAP。以硝酸鈣和磷酸氫二銨為原料，在水溶液體系中成功合成出納米級羥基磷灰石粒子。研究了溶液濃度、添加堿液類型、熱處理等因素對所制得粒子顆粒大小、晶型、分散度、純度等性能的影響，探索出制備納米級羥基磷灰石粒子簡單的工藝條件。 2、采用水熱法，

3、以磷酸氫鈣和氫氧化鈣為前驅(qū)體，在水熱條件下采用高壓反應(yīng)法制備HAP納米粒子并對其進行研究。研究發(fā)現(xiàn)水熱溫度和溶液pH值對HAP微晶尺寸、純度有較大影響。并在適當優(yōu)化條件下制備出了長度在300-500nm，直徑在50-100nm，長徑比為3-10的結(jié)晶度高、分散性好的HAP納米棒。 3、采用溶膠凝膠法，以硝酸鈣和五氧化二磷為前驅(qū)體，在乙醇溶液中，成功制備出類球狀的納米級羥基磷灰石，研究結(jié)果表明陳化時間對合成晶體的結(jié)晶度和純度有較大

4、影響。 4、均相沉淀法合成納米羥基磷灰石用于去除水溶液中的稀土離子。選取La、Y、Gd作為輕稀土、重稀土、中間稀土的代表元素，選取由共沉淀法合成的粒徑小、比表面積大的納米HAP來修復(fù)人工污染的水體。結(jié)果表明，HAP在未加稀土離子的水溶液中溶解量隨著pH值的降低而增加，在相同的pH值條件下，納米HAP的溶解速度及溶解量均大于體相HAP；在相同pH值時，納米HAP對水溶液中三種稀土離子的修復(fù)效果都明顯優(yōu)于體相HAP；納米HAP可在較