[发明专利]一种羟基磷酸锶超长纳米线及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种羟基磷酸锶超长纳米线及其制备方法，制备方法包括如下步骤：步骤(1)、以锶盐作为锶源，以磷酸盐作为磷源，以油酸盐作为反应物和乳化剂，在溶剂中搅拌混合均匀，形成前驱体悬浮液；步骤(2)、将步骤(1)得到的前驱体悬浮液在密闭容器中进行水热处理；步骤(3)、将步骤(2)得到的产物分离、洗涤，得到羟基磷酸锶超长纳米线。本发明还提供一种如上所述的羟基磷酸锶超长纳米线在骨缺损修复、牙科材料、药物载体、能源、环境保护领域中的应用。本发明还提供一种包括如上所述的羟基磷酸锶超长纳米线的宏观尺度有序结构材料。本发明涉及的一种羟基磷酸锶超长纳米线及其制备方法，具有工艺简单、成本低廉等优点，有望规模化生产。

技术领域

本发明属于纳米材料制备领域，具体涉及一种羟基磷酸锶超长纳米线及其制备方法和应用，以及包括该羟基磷酸锶超长纳米线的宏观尺度有序结构材料及其制备方法。

背景技术

羟基磷酸锶可作为一种生物材料，具有良好的生物相容性、生物活性以及促进骨组织再生的能力，且能以一种持续而缓慢的方式释放锶离子，释放的锶离子既能刺激成骨细胞分化，又能抑制破骨细胞，加速新骨生长和骨缺损修复，在骨缺损修复治疗中具有良好的应用前景。在羟基磷酸锶纳米材料的多种形貌中，羟基磷酸锶超长纳米线具有独特的结构和性能，其超高的长径比使其具有良好的柔韧性，可作为构建单元构筑多种性能优异的纳米材料。然而，有关羟基磷酸锶超长纳米线以及包括羟基磷酸锶超长纳米线的生物材料均未有相关报道。

发明内容

针对现有技术的局限性，本发明旨在提供一种羟基磷酸锶超长纳米线及其制备方法和应用，以及包括该羟基磷酸锶超长纳米线的宏观尺度有序结构材料。

第一个方面，本发明提供一种羟基磷酸锶超长纳米线的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)、以锶盐作为锶源，以磷酸盐作为磷源，以油酸盐作为反应物和乳化剂，在溶剂中搅拌混合均匀，形成前驱体悬浮液；

步骤(2)、将步骤(1)得到的前驱体悬浮液在密闭容器(例如高温高压反应釜)中进行水热处理；

步骤(3)、将步骤(2)得到的产物分离、洗涤，得到羟基磷酸锶超长纳米线。

较佳地，所述油酸盐选自油酸钠、油酸钾和油酸铵中的至少一种，所述油酸盐在所述前驱体悬浮液中的浓度为0.01～10mol/L，优选为0.1～3mol/L。

较佳地，所述磷酸盐选自磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、三聚磷酸钾、六偏磷酸钾、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、三聚磷酸铵、六偏磷酸铵和/或以上化合物的水合物中的至少一种；所述磷酸盐在所述前驱体悬浮液中的摩尔浓度为0.01～10mol/L，优选为0.1～3mol/L；所述磷酸盐优选为水溶性磷酸盐。

较佳地，所述锶盐选自氯化锶、硝酸锶、醋酸锶、溴化锶、碘化锶和/或其水合物中的至少一种；所述锶盐在所述前驱体悬浮液中的摩尔浓度为0.01～10mol/L，优选为0.1～3mol/L；所述锶盐优选为水溶性锶盐。

较佳地，所述油酸盐与锶盐的摩尔比为1：10～50：1，优选为1：2～4：1；所述锶盐和磷酸盐的摩尔比为1：10～10：1，优选为1：2～2：1。

较佳地，步骤(1)中，所述溶剂为水；步骤(2)中，所述水热处理的温度为100～250℃，优选为180～210℃，所述水热处理的时间为1至72小时，优选为10～36小时；所述水热处理所用的溶剂为水；步骤(3)中，采用有机溶剂和水进行洗涤，优选为采用有机溶剂和水各洗涤2～3次，所述有机溶剂优选选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃中的至少一种，更优选为乙醇。

第二个方面，本发明还提供了一种如上所述的制备方法制备的羟基磷酸锶超长纳米线。

较佳地，所述羟基磷酸锶超长纳米线的直径为5～100nm、长度为10～1000μm。