【摘 要】
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元素掺杂型的羟基磷灰石（HA）在生物学中被广泛应用。在本文的研究中,使用水热合成的方法制备了HA和Sr2+、Mg2+掺杂HA的纳米颗粒。通过实验和计算机模拟的方法研究了Sr2+、Mg2+掺杂对HA化学成分,结晶度,晶格参数,形貌和形成能的影响。实验结果表明,Sr2+掺杂后的HA纳米颗粒晶格参数和晶体尺寸增大,Mg2+掺杂后的HA纳米颗粒晶格参数和晶体尺寸减小。随着Sr2+浓度的增加,Sr2+掺杂H
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元素掺杂型的羟基磷灰石（HA）在生物学中被广泛应用。在本文的研究中,使用水热合成的方法制备了HA和Sr2+、Mg2+掺杂HA的纳米颗粒。通过实验和计算机模拟的方法研究了Sr2+、Mg2+掺杂对HA化学成分,结晶度,晶格参数,形貌和形成能的影响。实验结果表明,Sr2+掺杂后的HA纳米颗粒晶格参数和晶体尺寸增大,Mg2+掺杂后的HA纳米颗粒晶格参数和晶体尺寸减小。随着Sr2+浓度的增加,Sr2+掺杂HA的纳米颗粒的结晶度没有显著变化,而Mg2+掺杂HA的纳米颗粒的结晶度减小。模拟结果验证了实验结果得到的Sr2+、Mg2+掺杂HA纳米颗粒晶格参数的准确性,形成能的计算表明Sr2+的掺杂使得模型更加稳定。当Sr2+掺杂浓度为10%时,Sr2+掺杂的优先位点是Ca（1）,Sr2+掺杂浓度为50%时,Sr2+混合掺杂到Ca（1）和Ca（2）位点为更优先的掺杂模式。当Mg2+掺杂浓度为10%时,Mg2+掺杂的优先位点是Ca（2）,Mg2+掺杂浓度为20%时,Mg2+混合掺杂到Ca（1）和Ca（2）位点为更优先的掺杂模式。硫酸钙骨水泥作为新兴的骨替代材料,具有可塑性、可自固化、骨诱导性以及良好的生物活性。本文中通过将HA和Sr2+掺杂的HA加入到硫酸钙骨水泥的固相中的方法,合成了一种复合型硫酸钙骨水泥且对这种复合型骨水泥的抗压强度、降解率、p H和形貌等性能进行了分析。结果表明:硫酸钙复合骨水泥在降解过程中产生钙磷盐类物质,HA和Sr2+掺杂的HA的加入会增加复合骨水泥中二水硫酸钙之间的空隙率,使抗压强度降低。最后,HA和Sr-HA的加入会加速硫酸钙骨水泥的降解速率。综上所述,本文将实验和计算机模拟的方法结合来,为研究HA晶格的变化提供了一种新的研究途径,且将改性后的HA加入到硫酸钙骨水泥中,改善了其性能,从而提高了硫酸钙骨水泥在实际临床应用中的可行性。
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