[发明专利]焦磷酸钙晶须的制备方法、磷酸三钙晶须及其制备方法以及应用

说明书

本申请涉及材料制备领域，具体而言，涉及一种焦磷酸钙晶须的制备方法、磷酸三钙晶须及其制备方法以及应用。焦磷酸钙晶须的制备方法，包括以下步骤：将钙盐络合物在碱性环境下缓慢释放出钙离子并与磷酸氢铵反应制得。通过将钙盐络合物置于碱性环境下，将原本固定在络合物中的钙离子缓慢地释放出来，从而能够使得钙离子与磷酸氢铵缓慢地结合，形成具有晶须状形貌的焦磷酸钙。这种具有晶须状形貌的焦磷酸钙能够用于制备磷酸三钙晶须，从而获得具有晶须状形貌特征的磷酸三钙。采用该焦磷酸钙晶须能够制得磷酸三钙晶须。

技术领域

本申请涉及材料制备领域，具体而言，涉及一种焦磷酸钙晶须的制备方法、磷酸三钙晶须及其制备方法以及应用。

背景技术

磷酸三钙是人体骨的主要成分，同时又具有降解性能，高生物相容性，等优势，因此，应用范围广泛。

尤其是在三维打印行业被称为最有潜力的十大打印耗材之一，但磷酸三钙陶瓷固有的脆性大大限制其在骨科等领域的应用。

晶须增韧是改善陶瓷脆性的主要手段之一，如常见的SiC晶须增韧陶瓷等，一般晶须增韧可以使陶瓷强度提高2倍以上。但第二相陶瓷晶须引入到磷酸钙基体中，会对基体的生物性能产生影响。使用磷酸钙晶须用于生物人工骨等成为最佳选择，一方面不影响材料的成骨等性能，同时还会大大提高材料的强度。

但磷酸三钙晶须很难制得，因此限制了其应用。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种焦磷酸钙晶须的制备方法、磷酸三钙晶须及其制备方法以及应用，以解决上述技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种焦磷酸钙晶须的制备方法，包括以下步骤：将钙盐络合物在碱性环境下缓慢释放出钙离子并与磷酸氢铵反应制得。

通过将钙盐络合物置于碱性环境下，将原本固定在络合物中的钙离子缓慢地释放出来，从而能够使得钙离子与磷酸氢铵缓慢地结合，形成具有晶须状形貌的焦磷酸钙。这种具有晶须状形貌的焦磷酸钙能够用于制备磷酸三钙晶须，从而获得具有晶须状形貌特征的磷酸三钙。

在本申请的一些具体实施例中，钙盐络合物是通过钙盐溶液与柠檬酸反应制得。

在酸性环境下，将钙盐通过络合反应的方式对钙离子固定，从而为后续制备具有晶须状形貌的焦磷酸钙提供保障。

在本申请的一些具体实施例中，钙盐溶液的浓度与柠檬酸溶液的浓度相同；可选地，钙盐溶液和柠檬酸溶液的浓度为0.6-1.0mol/L。

通过将上述的柠檬酸和钙盐溶液的浓度选择在0.6-1.0mol/L范围内，从而能够保证为后续的反应提供足够的钙离子。

在本申请的一些具体实施例中，缓慢释放出钙离子是通过将钙盐络合物与尿素反应使得钙盐络合物中的钙离子缓慢释放。

尿素不仅为钙盐络合物提供了碱性的反应环境，而且能够利用尿素沉淀的方法合成焦磷酸钙晶须。该方法操作简单，合成率高。

在本申请的一些具体实施例中，尿素的质量为钙盐质量的1.2-2.0倍。

通过将上述的尿素的质量选择设置为钙盐质量的1.2-2.0倍，能够有效地保证体系中的钙离子缓慢地释放。

一种磷酸三钙晶须的制备方法，包括以下步骤：采用如上述的焦磷酸钙晶须的制备方法制备焦磷酸钙晶须；将制得的焦磷酸钙晶须与碳酸钙研磨混合均匀后，于450-930℃煅烧；其中，碳酸钙选自微米级碳酸钙或者纳米级碳酸钙。

通过采用前述方法制得的焦磷酸钙晶须制备磷酸三钙晶须，能够有效地保证获得具有晶须状形貌结构的磷酸三钙晶须。

在本申请的一些具体实施例中，焦磷酸钙晶须与碳酸钙的质量比为1:0.4-0.6。