بررسی تاثیر پارامترهای فرایند سل – ژل بر خلوص فازی هیدروکسی آپاتیت سنتز شده

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

بهزاد چهکندی ¹ , محمد چهکندی ²

1 - گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود
2 - گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد

تاریخ دریافت : 1388/12/01 تاریخ پذیرش : 1389/02/01 تاریخ انتشار : 1389/03/01

کلید واژه: هیدروکسی آپاتیت, سل – ژل, ماند, تکامل ساختاری, دمای سل,

چکیده مقاله :

یک روش به نسبت ساده برای سنتز خالص و پایدار بلورهای هیدروکسی آپاتیت در دمای پایین به وسیله ی فرایند سل- ژل معرفی شده است. در این پژوهش خلوص فازی HA سنتز شده به وسیله ی روش سل – ژل از کلسیم نیترات چهارآبه و تری اتیل فسفات به ترتیب به عنوان پیش مواد حاوی کلسیم و فسفات مورد کاوش قرار گرفت. برای تعدادی از نمونه ها، در ابتدا سل فسفر به مدت 24 ساعت به وسیله ی آب مقطر آب‌کافت شد. تاثیر پارامترهای فرایند سل – ژل شامل دمای محلول مخلوط شده، زمان ماند (aging)و عملیات حرارتی بر تکامل فاز آپاتیت به طور سیستماتیک و همزمان مطالعه شد. این بررسی همزمان و سیستماتیک پارامترهای فرایند سل – ژل وجه برتری کار انجام شده در مقایسه با کار دیگران است. روش های طیف سنجی زیر قرمز (IR)، پراش پرتو X، عملیات حرارتی(DTA) و آنالیز عنصری به‌وسیله‌ی میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) برای بررسی تکامل ساختاری در طول سنتز HA به کار رفتند. افزایش زمان ماند باعث کاهش ناخالصی کلسیم اکسید (CaO) شد. هم‌چنین، افزایش دمای محلول واکنش تا 80درجه ی سانتی گراد اثر مثبت بر حذف فازهای ناخالصی گذاشت. با افزایش دمای کلسینه کردن به بیش از 600درجه ی سانتی گراد فازهای ناخالصی کلسیم فسفاته ناپدید شدند. میکروگراف های SEM نشانگر ساختار به شدت به هم چسبیده شده در مقیاس نانو برای پودرهای کلسینه شده نمونه ها ست.

منابع و مأخذ:

[1] Hench LL. J Am Ceram Soc 74[7](1991)1487-510 .
[2] Hench LL, Wilson J, editors. Introduction to bioceramics. SingSingapore: World Scientific, 1993.
[3] Shiny V, Ramesh P, Sunny M.C, Varma H.K, Mater. Lett. 46(246(2000) 142.
[4] Ramakrishna S, Mayer J, Wintermantel E and Leong K. W, CW, Composites Sci. Technol. 61(2001) 1189.
[5] Choi D, Marra K, Kumta P.N, Mater. Res. Bull. 39(239(2004)417.
[6] Cheng K , Weng W , Han G , Du P , Shen G , Yang J , FerrFerreira J M. F. Materials Chemistry and Physics , 78(2003) 767-767-771.
[7] Milella E, Cosentino F, Licciulli A, Massaro C. Biomateriaterials 22(2001)1425-31.
[8] Slosarczyk A, Stobierska E, Paszkiewicz Z, Gawlick M. J M. J Am Ceram Soc 79(1996)2539-44.
[9] Kim Il-S, Kumta P.N, Materials Science and Engineering ing B 111(2004)232-236.
[10] Bezzi G , Celloti G , Landi E , La Torrette T. M. G., SopySopyan I , Tampieri A . Materials Chemistry and Physics , ics , 78(2003)816-824.
[11] Kuriakose T A, Kalkura S N , Palanichamy M , Arivuoli uoli D, Dierks K , Bocelli G , Betzd C . Journal of Crystal GroGrowth , 263(2004) 517-523.
[12] Ramachandra Rao R, Roopa HN, Kannan TS. J Mater MedMed 8 (1997) 511-8.
[13] Liu HS, Chin TS, Lai LS, Chiu SY, Chung KH, Chang CS, CS, Lui MT. Ceram Int 23(1997)19-25.
[14] Brinker CJ, Scherer GW. Sol-Gel Science: the physics and and chemistry of sol-gel processing. San Diego: Acamdemic Press, Boston, 1990.
[15] Hofacker S, Mechtel M, Mager M, Kraus H. Prog Organ gan Coat 45(2002)159-64.
[16] Liu D-M, Yang Q, Troczynski T. Tseng W.J., Biomaterials rials23(2002)1679-1687.
[17] Elliott JC, Holcomb DW, Young RA. Calcif Tissue Int 37(137(1985)372-5.
[18] Jillavenkatesa A, Condrate Sr RA. J Mater Sci 33(133(1998)4111-9.
[19] Lopatin CM, Pizziconi V, Alford TL, Laursen T. Thin SoliSolid films 326(1998)227-32.
[20] Varma HK, Kalkura SN, Sivakumar R. Ceram Int 326(326(1998)227-32.
[21] Manso M, Ogueta S, Herrero-Fernandez P, Vazquez L, LangLanglet M, Garcia-Ruiz J.P., Biomaterials 23?(2002)3985-39903990.
[22] Piveteau LD, Girona MI, Schlapbach L, Barboux P, BoilBoilot JP, Gasser B. J Mater Sci Mater Med 10(1999)161-7.
[23] Gross KA, Chai CS, Kannangara GSK, Bin-Nissan B, HanlHanley L. J Mater Sci Mater Med 9(1998)839-43.
[24] Livage J, Barboux P, Vandenbore M. T, Schmutz C, and Taul Taulelle F. J Non-Crystalline Solids 147-148(1992)18-23.
[25] Huang L-Y, Xu K-W, LU J. J Mater Sci Mater Med 11(211(2000)667.
[26] Liu D-M, Yang Q, Troczynski T. Biomaterials 23(223(2002)691.
[27] Weng W, Baptista JL. J Matre Sci Mater Med 9(199(1998)159.
[28] Chai CS, Bin-Nissan B. J Mater Sci Med 10(1999)465-9.
[29] Szu SP, Klein LC, Greenblatt M. J Non-Cryst Solids 143(143(1992)21-30.
[30] Schrotter JC, Cardenas A, Smaihi M, Hovnanian N. J Sol-Sol-Gel Sci Tech 4(1995)195-204.
[31] Liu D-M, Troczynski T, Tseng WJ. Biomaterials 22(222(2001)1721-30.
[32] Liu D-M, Troczynski T, Tseng WJ. Biomaterials 23(223(2002)1227-36.
[33] Daculsi G. Biomaterials 19(1998)1473-8.