HOPG片电化学沉积羟基磷灰石初探.pdfVIP

助 材 料 2012年第6期(43)卷 HOPG片电化学沉积羟基磷灰石初探 马春燕，罗传旭 ，李立华，丁成磊，陈佳文 (暨南大学 材料科学与工程系，人工器官与材料教育部工程中心，广东 广州 510632) 摘 要 ： 为探索羟基磷灰石 (HA)在含碳基体上 电化 为电化学沉积 HA很重要的研究方 向。 学沉积 ，采用了高定向裂解石墨 (HOPG)片这一具有 因此 ，本文首次采用 了高定 向裂解石墨这一具有 原子级平整表面的导电材料作为阴极材料，探索了电 原子级平整表面的导电材料作为阴极材料 ，既方便而 沉积时间、溶液 PH 值及溶液浓度对沉积层成分和形 简单地解决了阴极平整度 的问题，又可以初步探讨羟 貌的影响，利用 TEM、SEM、AFM、EDS及 XRD等进 基磷灰石在碳上 电沉积机理 ，并且探索溶液 pH值、溶 行 了表征分析 ，并初步探讨了羟基磷灰石电沉积机理。 液浓度及 电沉积时间对所得 HA形貌 的影响 ，为 电沉 结果表明电解液初始 PH 值为 5和钙 离子浓度低 于 积羟基磷灰石的应用提供必要的理论和实验支持。 0．007mol／L时有利于促进 HA的生长 ，并且可以形成 2 实 验 单层片状结构，得到比较规整完善 的多孔状单层 HA 涂层 。而延长电沉积和陈化时间则有助于缺钙型 HA 2．1 实验原料和仪器 垂直于基底表面生长，并促进钙磷比增加，形成缺钙性 高定 向裂解石墨 (HOPG，Spisupplies，SPI一3)作 HA。研 究将为 电沉积羟基磷灰石 的应用提供 必要的 为阴极 ；钛片经过反复研磨和抛光后作为 阳极 ，以不锈 理论和 实验支持。 钢夹子夹住 阴阳两极并连接恒压或恒流 的电泳仪 关键词 ： 高定性裂解石墨 ；电沉积 ；羟基磷灰石 ；形 (Bio—pad，Powerpac)，电解池总长 2cm；用 Ca(NO3)2 貌；多孔片状 和 NH HPO购 自广州化学试剂厂，AR级，配置后作 中图分类号 ： R318．08 文献标识码：A 电解液。其它试剂均为 AR级。 文章编号 ：1001-9731(2012)06—0744-04 2．2 实验方法 分别配置 0．01mol／LCa(NO3)2和 0．006mol／L 1 引 言 NH HPO溶液，等体积混合，保证 Ca／P摩尔 比为 羟基磷灰石 (hydroxyapatite，HA)是人体骨骼和 10：6，盐酸调节溶液 pH值为 5。电泳仪接通 电流，在 牙齿的主要无机成分 ，具有 良好 的生物相容性。近年 4O℃、恒 电流 lmA 电沉积 30s和 3min，观察电沉积初 来研究者们把 目光集中在 了将钙磷盐等生物活性材料 期涂层的形貌 。 通过电沉积制备成涂层覆盖在金属基底上以模仿骨组 分组实验研究溶液 pH值、溶液浓度及 电沉积时 织的成分和结构口]。电化学沉积 HA指含钙盐和磷盐 间对所得磷酸钙盐涂层形貌的影响 。 的电解液在 电场力作用下在溶液 中生成 HA，并在 阴 第一组 ：固定 pH值和溶液浓度如上 ，改变电沉积 极沉积出独特的表面形貌 ，具有较高的化学均匀性和 时间分别为 1、10、15和 30min。 微结构均匀性 ，且涂层可在生理环境 中缓慢地溶解 以 第二组 ：固定溶液浓度不变 ，改变 电解液 的 pH 指导新骨的形成并且和新骨有好的结合力 。