بررسی و مشخصه یابی نانوذرات فلوروآپاتیت (ca5(po4)6f) سنتز شده به روش هم‌رسوبی

یکی از مهم‌ترین سرامیک‌های زیستی مورد استفاده در پزشکی که در سال‌های اخیر تحقیقات زیادی را به خود اختصاص داده‌است آپاتیت‌ها هستند. این سرامیک‌ زیست فعال پس از کاشت در بدن بافت استخوانی جدیدی بر روی آن رشد کرده و اتصال محکمی بین کاشتنی و بدن برقرار می‌کند. یکی از مهم‌ترین ترکیبات آپاتیت‌ فلوروآپاتیت می‌باشد. فلوروآپاتیت سنتز شده با روش هم‌رسوبی در اغلب گزارش‌ها نیاز به محیط بازی(ph=10-11) دارد. هدف پژوهش حاضر مطالعه و بررسی نانوذرات فلوروآپاتیت سنتز شده با روش هم‌رسوبی در ph اسیدی(ph=2-3) می‌باشد. بدین منظور، برای سنتز نانوذرات فلوروآپاتیت در دمای -15، از دی آمونیوم هیدروژن فسفات ،کلسیم نیترات 4 آبه و آمونیوم فلوراید به عنوان پیش‌ماده ، از آب مقطر و اتانول به عنوان حلال با نسبت 5/1:3 استفاده شد. نانوذرات سنتز شده به صورت خام تحت آنالیزهای xrd، ftir، sem، eds و sta قرار گرفت. نتایج آنالیزهای xrd و ftir حاکی از سنتز موفقیت آمیز فلوروآپاتیت بود. بر اساس تصاویر گرفته شده از sem پودر سنتز شده دارای میانگین اندازه ذره nm47 با مورفولوژی کروی می‌باشد. طبق نتایج آنالیز کمی حاصل از eds نسبت کلسیم به فسفر برابر 62/1 است که این مقدار تطابق مناسبی با فلوروآپاتیت استوکیومتری دارد. برای بررسی رفتار حرارتی نانوذرات سنتز شده بر اساس نتایج sta دماهای 600، 700، 800 و 900 برای عملیات حرارتی نانوذرات انتخاب شدند. با توجه به آنالیز xrd، میزان بلورینگی نمونه‌ای که در دمای 900عملیات حرارتی شده نسبت به سایر نمونه ها بیشتر است و با وجود اینکه با عملیات حرارتی میانگین ابعاد دانه‌ها افزایش یافته است ولی مقدار آن کماکان کمتراز nm1000 می‌باشد. این نمونه برای بررسی‌های بیشتر و مقایسه با نمونه خام تحت آنالیزهای ftir، sem و eds قرار گرفت.

Investigation and Characterization of Fluorapatite Nanoparticles Synthesized by Co-Precipitation Method

The apatite is one of the most important bio ceramics that used in medicine which has been extensively researched in recent years. This bioactive ceramic grows new bone tissue after implantation in the body and establishes a strong connection between the implant and the body. One of the most important constituents of apatite is fluoroapatite. Co-Precipitation synthesized fluoroapatite in most reports requires a bases environment (pH = 10-11). The purpose of this research was study fluoroapatite nanoparticles synthesized by Co-Precipitation method at acidic pH (pH = 2-3). For this purpose, the synthesis of fluoroapatite nanoparticles at a temperature of 15 – 20، from diamonium hydrogen phosphate, calcium nitrate with 4 water and ammonium fluoride As a precursor and also distilled water and ethanol in a ratio of 1:3.5 were used as a solvent. Synthesized nanoparticles were evaluated by XRD, FTIR, SEM, EDS and STA analyzes. The results of XRD and FTIR analyzes indicated successful synthesis of fluoroapatite. Based on SEM images, the synthesized powder has an average particle size of 47 nm and has a spherical morphology. According to the results of quantitative analysis obtained from EDS, the Ca/P ratio is 1.62, which is a good accommodation with stoichiometric fluoroapatite. To investigate the thermal behavior of synthesized nanoparticles based on STA spectrum, temperatures of 600, 700, 800 and 900 were selected for the heat treatment of nanoparticles. According to XRD analysis, the crystallinity of the sample that was heat treated at 900 °C is higher than other samples, and although the average grain size increased with heat treatment, its value is still less than 1000 nm. This sample was subjected to FTIR, SEM and EDS analyzes for further studies and comparison with the raw sample.