一步合成Fe掺杂羟基磷灰石的制备方法与应用

技术特征：
1.一种一步法制备fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述方法为以钙源、磷源和铁源作为微弧氧化电解液，以钛或钛合金作为微弧氧化的阳极，以惰性电极作为微弧氧化的阴极进行微弧氧化；微弧氧化的同时对所述电解液进行超声处理；所述铁源为乙二胺四乙酸铁钠或乙二胺四乙酸铁铵；微弧氧化过程中超声弧光放电增强阳极表面氧化反应，使阳极表面发生微孔放电效应，在阳极表面原位生成多孔tio2陶瓷膜，并且在超声弧光放电过程中tio2陶瓷膜表面会出现热瞬变，含ca、p和fe元素的晶核形成并沉积在tio2陶瓷膜表面得到片状的fe掺杂的羟基磷灰石相；同时，多孔的tio2陶瓷膜也为ca、p和fe元素的形核提供了位点，促进了fe掺杂的羟基磷灰石相的形成，并且在电场作用下，ca
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向阴极区移动，(fe-edta)-和含磷元素的阴离子向阳极区移动，加速了fe掺杂的羟基磷灰石相的形成，从而在多孔tio2陶瓷膜表面得到片状的fe掺杂的羟基磷灰石。2.如权利要求1所述的一步法制备fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，微弧氧化完成后，取出微弧氧化后的阳极，将阳极表面二氧化钛陶瓷膜层上的片层状物质超声剥离，即得到fe掺杂的羟基磷灰石。3.如权利要求1或2所述的一步法制备fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述微弧氧化的参数分别为：工作电压为350-750v，工作频率为200-600hz，电流密度为0.05-0.30a/cm2，占空比为10％～50％，处理时间为5-15min，反应温度为20℃-30℃。4.如权利要求1或2所述的一步法制备fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述钛合金为ti-mo-ni、ta1、ta2、ta3、ti-6al-4v、ti-ni或ti-32mo。5.如权利要求1或2所述的一步法制备fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述钙源为硝酸钙或乙酸钙，所述微弧氧化电解液中钙源的浓度为0.05-0.2mol/l；所述磷源为磷酸二氢钠或磷酸氢二钠，所述微弧氧化电解液中磷源的浓度为0.04-0.10mol/l；所述微弧氧化电解液中铁源的浓度为0.002-0.010mol/l。6.如权利要求1或2所述的一步法制备fe掺杂的羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述惰性电极为316l不锈钢片或者铂片。7.如权利要求1-6任一所述方法制备得到的fe掺杂的羟基磷灰石。8.如权利要求1所述方法制备得到的fe掺杂的羟基磷灰石用于制备具有抗菌作用的骨骼植入体的应用。9.如权利要求2所述方法制备得到的fe掺杂的羟基磷灰石用于制备药物载体的应用。

技术总结
本发明涉及一步合成Fe掺杂羟基磷灰石及制备方法与应用，属于医用生物功能材料领域。本发明提供一种操作简便、对环境友好的Fe掺杂羟基磷灰石的制备方法，具体地，以Ca源、P源和Fe源作为微弧氧化电解液，纯钛或钛合金作为阳极，惰性电极为阴极，通过一步微弧氧化过程在阳极表面原位生成表面一种外层为易剥离的片状Fe掺杂羟基磷灰石，内层为多孔TiO2的复合膜层。本发明采取一步微弧氧化的方法制备的复合膜层的外层Fe掺杂羟基磷灰石富含Ca、P元素，有利于诱导成骨细胞附着增殖，且Fe-HA释放的铁离子也具有一定的抗菌作用；并且，易剥离下来的磁性Fe-HA可作为药物载体，在外加磁场的控制下可实现靶向药物释放。制下可实现靶向药物释放。制下可实现靶向药物释放。


技术研发人员：张欣欣 张童 吕由 张宇鹏 张博
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2022.03.03
技术公布日：2022/7/1