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羟基磷灰石的（起源，化学合成，应用）
Release Time：2021-06-22羟基磷灰石的起源
这种矿物在 1856 年被奥古斯丁亚历克西斯达穆尔称为水磷灰石，来自希腊语 ?πατ?ω (apatao)，因为它经常与其他矿物（例如绿柱石、米拉石）混淆，加上前缀“hydro-”表示它富含水（作为羟基）。Waldemar Schaller 于 1912 年将名称略微更改为羟基磷灰石，后来 Burri、Jakob、Parker 和 Hugo Strunz 于 1935 年引入了羟基磷灰石这个词。这种矿物的其他名称包括:火石岩、鸟石岩、莫妮塔等。许多“碳酸盐-磷灰石”是羟基磷灰石，包括一些大石、胶体等(mindat.org和哈德逊矿物学研究所，2017)。高达 50%（体积）和 70%（重量）的人体骨骼是羟基磷灰石（称为骨矿物质）的改性形式。缺乏碳酸钙的羟基磷灰石是制造牙釉质和牙本质的主要矿物质。羟基磷灰石晶体也存在于称为电晕环或“脑环”（迈阿密美容和种植牙中心，SF）的小钙化点（在松果体和其他结构内）。
羟基磷灰石的化学合成
羟基磷灰石可以通过湿化学沉积、仿生沉积、溶胶-凝胶路径（湿化学沉淀）或电沉积等多种方法合成。已经提出 (Bouyer, Gitzhofer, & Boulos, 2000)羟基磷灰石纳米晶体悬浮液可以通过湿法化学沉淀反应制备，如下反应方程式：
10 Ca (OH) 2 + 6H 3 PO 4 → Ca 10 (PO4) 6 (OH) 2 + 18H 2 OR
多项研究表明，超声波功率可以改善通过湿化学法合成羟基磷灰石。 羟基磷灰石的超声辅助合成（睡眠合成）是生产具有高质量标准的纳米结构羟基磷灰石的成功技术。超声波路径允许生产纳米晶体羟基磷灰石以及改性颗粒，例如纳米球和复合树脂。
羟基磷灰石的应用
1.医学
羟基磷灰石存在于人体内的牙齿和骨骼中。因此，它通常用作填充物以替代截肢骨或用作涂层以促进假体植入物中的骨骼生长。许多现代植入物，例如髋关节置换和骨传导植入物，都涂有羟基磷灰石。有人建议这可能会促进骨整合 (L. Sedel, 1997)。钛和不锈钢植入物通常覆盖有羟基磷灰石涂层，以欺骗身体并降低植入物排斥率。羟基磷灰石也可用于存在空隙或骨缺损的情况。这个过程是通过放置在受影响的骨骼区域的材料的粉末、块或珠来进行的。由于其生物活性，它刺激骨骼生长并修复缺损。该过程可能是同种异体和异种骨移植的替代方法。如果不使用羟基磷灰石，通常会导致愈合时间比观察到的要短。改性羟基磷灰石的应用为制备用于植入物的人造骨物质和治疗个体不同软组织和粘膜病变的多种药物开辟了机会。羟基磷灰石是用于面部软组织增强的许多领域的高效剂，并且具有高度和完善的安全性。羟基磷灰石将高弹性和粘性与诱导长期胶原蛋白形成的能力相结合，使其成为全球面部护理的理想选择。羟基磷灰石对于患有面部脂肪萎缩（也称为面部消瘦）的 HIV 阳性患者还有另一个特殊用途，这是抗逆转录病毒药物的副作用。
2.牙科和口腔护理
牙釉质的成分是97%重量的纳米羟基磷灰石和3%重量的有机材料和水。在牙本质中，纳米羟基磷灰石占重量的 70%。由于纳米羟基磷灰石是牙釉质的主要成分，它通过封闭牙釉质表面的小孔，赋予亮白色外观并消除光的漫反射性。合成纳米羟基磷灰石模拟天然牙本质羟基磷灰石或牙釉质磷灰石的大小。实验结果证明了纳米羟基磷灰石在牙釉质修复中的优势，这导致其掺入牙膏和漱口液中以促进牙釉质或脱矿牙本质表面的修复，在缺陷中沉积羟基磷灰石纳米颗粒 (FLUIDINOVA, SF)。
3.考古
在考古学中，可以分析人类和动物遗骸的羟基磷灰石，以重建古代饮食、迁徙和古气候。骨骼和牙齿的矿物质成分是微量元素的储存库，包括碳、氧和锶。人类和动物羟基磷灰石的稳定同位素分析可用于表明饮食主要是陆地还是海洋（碳、锶）、动物或人类的地理起源和迁徙习惯（氧、锶）以及重建过去的温度和气候变化（氧气）。骨的沉积后改变会导致骨胶原的降解，骨胶原是分析稳定同位素所必需的蛋白质。
4.其他用途
结果表明，由含有羟基磷灰石的纳米结构组成的空气过滤器可有效吸收和分解 CO，最终可用于减少汽车尾气污染物。2014年，合成了一种海藻酸盐/纳米羟基磷灰石化合物，并在现场进行了作为氟化物吸附剂的测试。 这种生物复合材料通过离子交换机制去除氟化物，并且具有生物相容性和生物可降解性。最近，使用纳米结构的磷酸钙成功开发和测试了催化和蛋白质分离方面的应用，这表明这些材料的许多创新应用即将到来。
