Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2016 номер 5

Механохимическим методом синтезированы образцы гидроксиапатита (ГАП) с введением в реакционную смесь от 0.1 до 1.5 моль Al₂O₃ на 1 моль ГАП. Образцы после механохимического синтеза и отжига исследованы методами рентгенофазового анализа (РФА) с уточнением параметров элементарной ячейки, размера кристаллитов и расчетом концентраций фаз по методу Ритвельда, а также методом ИК-спектроскопии и электронной микроскопии с энергодисперсионным рентгеновским микроанализом. Установлено, что после механохимического синтеза, по данным РФА, образуется однофазный нанокристаллический ГАП, без исходных и сопутствующих фаз. Параметры ячейки механохимически синтезированного ГАП незначительно изменяются после введения 0.1 моль оксида алюминия, а затем остаются постоянными. После отжига образцов установлено вхождение в структуру ГАП до 0.5 моль ионов алюминия на 1.0 моль ГАП. Однофазный Al-замещенный ГАП получен при введении в реакционную смесь до 0.25 моль оксида алюминия. При введении 0.5 моль и более Al₂O₃ помимо Al-замещенного ГАП образуются алюминаты кальция состава Ca₃Al₂O₆ и Ca₁₂Al₁₄O₃₃. Пока не ясно, в виде какого иона алюминий входит в структуру ГАП. Рассмотрен вопрос о координационном окружении алюмината, входящего в структуру Al-замещенного ГАП. Для алюминатов кальция характерно октаэдрическое окружение ионов алюминия, однако при замещении фосфата другими анионами в структуре ГАП катион комплексного аниона обычно имеет тетраэдрическое окружение. На основании полученных методом ИК-спектроскопии данных сделано предположение, что с введением оксида алюминия в количестве 1.0 и 1.5 моль появление полос поглощения в области 745-900 см^-1 в ИК-спектрах образцов обусловлено вхождением алюмината в структуру апатита в виде группы в тетраэдрическом окружении, как в Ca₃(AlO₃)₂. Al-замещенный ГАП может представлять интерес для покрытия медицинских имплантатов из корундовой керамики.