[发明专利]硅、银双置换羟基磷灰石材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅、银双置换羟基磷灰石材料，其特征在于，所述材料含有0.1 wt%至10 wt%的银元素和0.1 wt%至10 wt%的硅元素，并且钙、银元素的摩尔数之和与磷、硅元素的摩尔数之和的比值为1.6~1.7，优选为1.67。

2.根据权利要求1所述的硅、银双置换羟基磷灰石材料，其特征在于，所述材料含有0.1 wt%至10 wt%的银元素和0.1 wt%至10 wt%的硅元素，优选地，所述材料含有0.2-2 wt%的银元素和0.6-1 wt%的硅元素。

3.根据权利要求1所述的硅、银双置换羟基磷灰石材料，其特征在于，所述材料含有由下式（I）表示的化合物：

Ag_y Ca_(10-y) (PO₄)_(6-x) (SiO₄)_x (OH)_(2-x-y)     （I）

其中，0.107<x< 0.777，0.030<y<1.000，优选地，0.150<x<0.500，0.070<y<0.500，更优选地，0.250<x<0.300，0.100<y<0.200。

4.根据权利要求3所述的硅、银双置换羟基磷灰石材料，其特征在于，所述材料还含有碳酸根离子，其中，基于硅酸根离子和磷酸根离子的摩尔数之和，所述碳酸根离子的比例低于0.1%，优选为低于0.01%。

5.根据权利要求3所述的硅、银双置换羟基磷灰石材料，其特征在于，所述材料为式（I）的化合物。

6.一种根据权利要求1至5中任一项所述的硅、银双置换羟基磷灰石材料的晶型，其特征在于，所述晶型使用Cu-Kα辐射得到的X射线衍射光谱中，以2θ角度表示，在25.8°、28.0°、28.9°、31.7°、32.1°、32.9°、34.0°、35.4°、39.2°、39.8°附近处有特征峰。

7.根据权利要求6所述的晶型，其特征在于，银离子取代原羟基磷灰石中钙离子的晶格位置，硅离子取代原羟基磷灰石中磷离子的晶格位置并引起晶格体积增加。

8.根据权利要求6或7所述的晶型，其特征在于，经100~600℃热处理后晶体长轴长度大于50纳米，优选地，所述晶体长轴长度为50~65纳米。

9.根据权利要求6或7所述的晶型，其特征在于，经1200℃热处理后晶体长轴长度大于1微米，优选地，所述晶体长轴长度为1~1000微米。

10.一种制备权利要求1至5中任一项所述的硅、银双置换羟基磷灰石材料或者权利要求6至8中任一项所述的硅、银双置换羟基磷灰石材料的晶型的方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）沉积反应：将含钙反应物、含磷反应物、含银反应物和含硅反应物在pH≥9的条件下混合并反应，经分离得到沉积物，优选对所述沉积物进行干燥；

（2）热处理：对步骤（1）得到的沉积物在100~1200℃的温度下煅烧或进行其他热处理，以得到硅、银双置换羟基磷灰石材料。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述含钙反应物选自钙盐和钙的氧化物中的一种或多种，优选为氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氯化钙或硝酸钙中的一种或多种；所述含磷反应物选自磷酸和磷酸盐中的一种或多种，优选为磷酸、磷酸铵、磷酸氢铵或磷酸钠中的一种或多种；所述含银反应物选自银、银盐和银的氧化物中的一种或多种，优选为选自银、硝酸银、氧化银中的一种或多种；所述含硅反应物选自硅酸、有机硅化合物和硅酸盐中的一种或多种，优选为硅酸、原硅酸四乙酯、硅酸钠、硅酸钾和硅酯中的一种或多种。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述pH为9~13，优选为10~12，更优选为10.5；优选地，所述沉积反应在水相或有机相环境中进行，优选为在水相环境中进行；更优选地，所述沉积反应在3~95℃的温度下，优选在10~50℃的温度下，更优选在15~25℃或室温下进行。