Ультракүлгін сәулелену мен ультрадыбыстыңқ әсері кезіндегі гидроксипатиттің синтезі және сипаттамасы.
Авторлар
DOI:
https://doi.org/10.31489/2024No3/54-62Кілт сөздер:
гидроксиапатит, дымқыл тұндыру, ультрадыбыстық, ультракүлгін сәулеленуАңдатпа
Гидроксиапатит биомедицинада, оптика мен электроникада, сенсорларда, катализде және қоршаған ортаны залалсыздандыруда мүмкін болатын кең ауқымды қолданыстарға ие. Бұл зерттеу гидроксиапатитті дымқыл тұндыру әдісімен синтездеуге бағытталған. Кептіру уақытының синтезделген материалдың қасиеттеріне әсері зерттелді. Кептіру уақытын 24 сағаттан 96 сағатқа дейін арттырғанда бөлшектердің өлшемі 80-ден 200 мкм-ге дейін артты. Ультракүлгін сәулелену және ультрадыбыстық әсер бірлесіп және жеке әсер еткен жағдайларда алынған гидроксиапатит ұнтақтарының морфологиясы мен қасиеттері зерттелді. Алынған үлгілер рентгендік дифракция, инфрақызыл Фурье спектроскопиясы, сканерлеуші электронды микроскоп, Брунауэр-Эммет–Теллер әдістері арқылы талданды. Нәтижелер алынған гидроксиапатит ұнтақтарының қасиеттері синтез жағдайларына өте тәуелді екенін көрсетті. Синтез кезеңінде ультрадыбыстық өңдеу нәтижесінде алынған гидроксиапатит бөлшектерінің мөлшері 4 мкм-ге дейін азайды. Тұрақтандыру кезеңінде ультракүлгін сәулеленуді қолдану реакция өнімдеріндегі гидроксиапатиттің көбеюіне әкелді.
Кілт сөздері: гидроксиапатит, дымқыл тұндыру, ультрадыбыстық, ультракүлгін сәулелену.
References
LeGeros R.Z., LeGeros J.P. Hydroxyapatite. (2008) Bioceramics and their Clinical Applications. Woodhead Publishing. 367 – 394. DOI: 10.1533/9781845694227.2.367.
Rial R., González-Durruthy M., Liu Z., Ruso J.M. (2021) Advanced materials based on nanosized hydroxyapatite. Molecules, 26, 3190. DOI: 10.3390/molecules26113190.
Dorozhkin S.V. (2022) Calcium orthophosphate (CaPO4)-based bioceramics: preparation, properties, and applications. Coating, 12, 1380. DOI: 10.3390/coatings12101380.
Das A., Pamu D. (2019) A comprehensive review on electrical properties of hydroxyapatite based ceramic composites. Materials Science and Engineering: C, 101, 539–563. DOI: 10.1016/j.msec.2019.03.077.
Corno M., Busco C., Civalleri B., Ugliengo P. (2006) Periodic ab initio study of structural and vibrational features of hexagonal hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2. Physical Chemistry Chemical Physics, 8, 2464–2472. DOI:10.1039/B602419J.
Bystrov V., Paramonova E., Avakyan L., Coutinho J., Bulina N. (2021) Simulation and computer study of structures and physical properties of hydroxyapatite with various defects. Nanomaterials, 11, 2752. DOI:10.3390/nano11102752.
Yang Z., Zhou S., Zu J., Inman D. (2018) High-performance piezoelectric energy harvesters and their applications. Joule, 2(4), 642–697. DOI:10.1016/j.joule.2018.03.011.
Aabid A., Raheman M.A., Ibrahim Y.E., et al. (2021) A systematic review of piezoelectric materials and energy harvesters for industrial applications. Sensors, 21, 4145. DOI: 10.3390/s21124145.
Xu Z., Li C., Wang N., Ding Y., Yan Z., Li Q. (2024) Functional graphitic carbon nitride/hydroxyapatite heterojunction for robust formaldehyde removal at ambient temperature. Journal of Environmental Chemical Engineering, 12(1), 111679. DOI: 10.1016/j.jece.2023.111679.
Lan Y.-T., Yang X.-Y., Liu S.-X., Miao Y.-X., Zhao Z. (2022) Highly dispersed silver nanoparticles supported on a hydroxyapatite catalyst with different morphologies for CO oxidation. New Journal of Chemistry, 46, 6940–6945. DOI: 10.1039/D2NJ00464J.
Wang Y., Zhou X., Wei X., et al. (2021) Co/hydroxyapatite catalysts for N2O catalytic decomposition: design of well-defined active sites with geometrical and spacing effects. Molecular Catalysis, 501, 111370. DOI:10.1016/j.mcat.2020.111370.
Guo J., Duchesne P.N., Wang L., et al. (2020) High-performance, scalable, and low-cost copper hydroxyapatite for photothermal CO2 reduction. ACS Catalysis, 10, 13668–13681. DOI: 10.1021/acscatal.0c03806.
Yamada H., Tamura K., Watanabe Y., Iyi N., Morimoto K. (2011) Geomaterials: their application to environmental remediation. Science and Technology of Advanced Materials, 12, 064705. DOI: 10.1088/1468-6996/12/6/064705.
Javadinejad H.R., Ebrahimi-Kahrizsangi R. (2021) Thermal and kinetic study of hydroxyapatite formation by solid-state reaction. International Journal of Chemical Kinetics, 53, 583–595. DOI: 10.1002/kin.21467.
Mobasherpour I., Soulati Heshajin M., Kazemzadeh A., Zakeri M. (2007) Synthesis of nanocrystalline hydroxyapatite by using precipitation method. Journal of Alloys and Compounds, 430, 330–333. DOI:10.1016/j.jallcom.2006.05.018.
Bilton M., Milne S.J., Brown A.P. (2012) Comparison of hydrothermal and sol-gel synthesis of nano-particulate hydroxyapatite by characterization at the bulk and particle level. Open Journal of Inorganic Non-metallic Materials, 2, 1–10. DOI: 10.4236/ojinm.2012.21001.
Yang Y., Ong J.L., Tian J. (2002) Rapid sintering of hydroxyapatite by microwave processing. Journal of Materials Science Letters, 21, 67–69. DOI: 10.1023/A:1014250813564.
Shaban N.Z., Kenawy M.Y., Taha N.A., Abd El-Latif M.M., Ghareeb D.A. (2021) Synthesized nanorods hydroxyapatite by microwave-assisted technology for in vitro osteoporotic bone regeneration through Wnt/β-catenin pathway. Materials, 14, 5823. DOI: 10.3390/ma14195823.
Mohd Pu'ad N.A.S., Abdul Haq R.H., Mohd Noh H., Abdullah H.Z., Idris M.I., Lee T.C. (2020) Synthesis method of hydroxyapatite: a review. Materials Today: Proceedings, 29(1), 233–239. DOI:10.1016/j.matpr.2020.05.536.
Sultana S., Hossain M.S., Mahmud M., et al. (2021) UV-assisted synthesis of hydroxyapatite from eggshells at ambient temperature: cytotoxicity, drug delivery and bioactivity. RSC Advances, 11(6), 3686–3694. DOI:10.1039/D0RA09673C.
Leonov A., Usacheva T., Lyapunov D., Voronina N., Galtseva O., Rogachev A. (2021) Improving the heat resistance of polymer electrical insulation systems for the modernization of induction motors. Eurasian Physical Technical Journal, 18(1) (35), 34–42. DOI: 10.31489/2021No1/34-42.
Poinern G.E., Brundavanam R.K., Mondinos N., Jiang Z.T. (2009) Synthesis and characterisation of nanohydroxyapatite using an ultrasound assisted method. Ultrasonics Sonochemistry, 16(4), 469–474. DOI:10.1016/j.ultsonch.2009.01.007.
Rouhani P., Taghavinia N., Rouhani S. (2010) Rapid growth of hydroxyapatite nanoparticles using ultrasonic irradiation. Ultrasonics Sonochemistry, 17(5), 853–856. DOI:10.1016/j.ultsonch.2010.01.010.
Bouyer E., Gitzhofer F., Boulos M.I. (2000) Morphological study of hydroxyapatite nanocrystal suspension, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 11(8), 523–531. DOI: 10.1023/A:1008918110156.
Agbeboh N.I., Oladele I.O., Daramola O.O., Adediran A.A., Olasukanmi O.O., Tanimola M.O. (2020) Environmentally sustainable processes for the synthesis of hydroxyapatite. Heliyon, 6(4), e03765. DOI:10.1016/j.heliyon.2020.e03765.
Sing K.S.W. (1998) Adsorption methods for the characterization of porous materials. Advances in Colloid and Interface Science, 76–77, 3–11. DOI:10.1016/S0001-8686(98)00038-4.
Kannan S., Lemos A.F., Ferreira J.M.F. (2006) Synthesis and mechanical performance of biological-like hydroxyapatites. Chemistry of Materials, 18(8), 2181–2186. DOI:10.1021/cm052567q.
Szterner P., Biernat M. (2022) The synthesis of hydroxyapatite by hydrothermal process with calcium lactate pentahydrate: the effect of reagent concentrations, pH, temperature, and pressure. Bioinorganic Chemistry and Applications, 3481677. DOI: 10.1155/2022/3481677.
Wang Y.J., Chen J.D., Wei K., Zhang S.H., Wang X.D. (2006) Surfactant-assisted synthesis of hydroxyapatite particles. Materials Letters, 60(27), 3227–3231. DOI: 10.1016/j.matlet.2006.02.077.
Safavi M.S., Walsh F.C., Surmeneva M.A., Surmenev R.A., Khalil-Allafi J. (2021) Electrodeposited hydroxyapatite-based biocoatings: Recent progress and future challenges. Coatings, 11, 110. DOI:10.3390/coatings11010110.
Downloads
Түсті
Өңделді
Қабылданды
Жарияланды
How to Cite
Журналдың саны
Бөлім
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
