DAI hOc QUOc GIA hA TOI TI'GJONG DAI hOc KhOA hOc TU DIE HGUVẼN ThỊ ThÊU IGHIÊN cỨU chÉ TẠ0 cAIIXI hVDT0XVAPATIT TỪ VỎ Sò ThỪA ThIÊH hUÉ LUẬN VĂN ThẠc SĨ KhÚA hỌc Ha Noi — Năm 2015 DAI hOc QUOc GIA hA TOI TI'GJONG DAI hOc KHOA hỌc TỰ HhIÊH HGUVẼN ThỊ ThÊU HGHIÊN cỨU chÉ TẠ0 cAIIXI hYDF0XVAPATIT TỪ VỎ Sò ThỪA ThIÊH hUÉ chuyên ngành: hóa Vô cơ Mã số: 60440113 LUẬN VĂN ThẠc SĨ KhÚA hỌc Hgơiời hơiớng dẫn khỦa học: PGS. Đà0 Quốc hơiơng Hà Nội - Năm 2015 LOI cAM OTT Voi long siết ơn sâu sắc em xin chân thành cam on cic thay, cô: PGS. Pa Quốc hương, Th. Iguyễn Thị hạnh đã lận tình chỉ oả0, hgóng dẫn, giúp đỡ em le0ng suối quá bình nghiên au và hUàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cam on KhOa hoa hoc - Teqong Dai hoc Kh0a học Tự nhiên (Đại học Quốc gia hà Tiội) và Viện hóa học - Viện hàn lâm KhỦa học và đông nghệ Việt Iam đã lạ0 mọi điều kiện để lôi đó thể hUàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn dác cô, ác chú, đác anh chị và đác sạn công tac tại Phòng hóa Vô cœ - Viện hóa học- Viện hàn lâm Kh0a học và công nghệ Việt Tam đã nhiệt tình giúp đỡ lôi để lôi đó thể h0àn thành lôi đông việc aia minh. Luận văn này la m6? phan néi dung aia dé tai: “Tighién aru san xudl hyde0xyapalil lừ vỏ sò ở quy mô pil0! và đề xuất các hgớng ứng dụng” (mã số TTH.2014-Kc10) thuộc chương tình nghiên qứu — thử nghiệm Kh0a học và công nghệ linh Thừa Thiên huế năm 2014, d0 Th. Iguyễn Thị hạnh làm chủ nhiệm.
audi đòng lôi xin qảm ơn gia đình và sạn oè đã giúp đỡ, động viên và lạ0 điều kiện để lôi đó thể h0àn thành lỗi luận văn này. hà liội, tháng 12/2015 Hguyễn Thị Thêu 1.2 Vai lò và ứng dụng đủ THÁ.1 Ứng dụng qia hA oội. 2c: 7S ST SH rree 8 1.2 Ứng dụng qia hA dạng màng.3 Ung dụng qia hA dạng XỐD.4 Ủng dụng qia hA dạng đ0m/209il.3 Tình hình nghiên cứu vật liệu ÏaA. -- << «xưng rep 13 LBD T26n BE GIS ceccecsecssesscsssesssessssssessssssesssessecssssssessssseesusasessucasecsusasessusasecsesasessisaseeseeseeseees 13 1.2 Ighién aru va ung dung hA o Viét [am.4 dc phdjơng pháp lỗng hợp hA.1 Phương pháp kế! Hịa.
5c tt SE SE E211.3 Phqgong php PRUn SAY cescessesscessesssessesssessesssessssssessssssessssasessusssecscssessesssessessseeseesseeseess 20 1.4 Phương pháp siêu âm há hỌC.- c- 11T TH HH HH ren 20 1.5 Phương pháp c0mp0sil 1.6 Phương pháp điện Thái .- E111 911911111 1111 H1 11H HH HH HH HH rà 23 1.7 Phương pháp thuỷ nhiệt (há nhiỆÌ). c5 + SE k* kg kg 25 1.8 Phương pháp sử dụng VÌ SÓI.-- «+ SE SEk**EEEEEEkEEEEH it 26 1.5 Một số phojJơng pháp nghiên cứu vật liệu hA.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XTTD).2 Phương pháp phổ hông ng0ại oiến đổi FOueiee (FT-lH).3 Phương pháp hiển vì điện lử quét (SEM), hiển vì điện lử leuyên qua (TEM). 33 chd|ƠIG 2: ThUc IIGHIEM VÀ cÁc Phd|ƠIG PhÁP IIGh1ÊN cỨU.1 Dụng cụ, thiết oị, hóa chất và nguyên liệu đầu .--c-c-eccceccesreeeeeercee 35 PIN? án co. SE TT 1121121121111 T1 1n 1n 1111211111 ey 35 2.3 hóa chát và nguyên liệu đẩM.2 Quy tình xử lý vỏ sò lạÚ nguyÊH ÌIỆU €A(.1 Quy teình làm sạch: VỎ $Ò.2 Khả0 sái điều kiện nung vỏ sò để chế lạ0 hA.--2sc2ccc2cccccccveserxersrrererrereee 36 2.3 Xác định hàm lgọng cặn khong tan và Kùm lOại nặng.3 Tiến hành tông hợp hA và khá0 sát các yếu lỗ ánh holởng đến sản phẩm.1 Khả0 sát ảnh hưởng kích thước hạ ŒA(.
c1 tk HH HH HH ưy 3ể 2.2 Khả0 sát ảnh hưởng da phương pháp làm khô.3 Khả0 sát thời gian hyẩeal hóa ca0.4 Khả0 sái ảnh hgởng da nỗng độ p0lymanlÔ.4 qác kĩ thuật hóa lý đánh giá đặc lơIng sản phẩm hA.-----c-cecccceeccs 41 chGO]OMG 3: KET QUA VA TBRAO LUATI ooceeccessesssesssesssesssesssesssesssesssesssesssessseesseess 42 3.1 Khá0 sái điều kiện nung vỏ sò để lỗng hợp hA.2 Tong hop BA từ vỏ sò nung sằng phoøJơng pháp kết đúa.1 Ảnh hgởng đia kích thgóc hạt œ0 san đâu đến sản phẩm hA.2 Anh bang aia phopong pPdp lain KPO .3 Ảnh hgởng đia thời gian hideal hóa @40.-cs:225scS2cc22cxeEcxeterxersrrererrereee 57 3.4 Ảnh hgởng đa nông độ p0lyImaHl(. ©2255 25t22+‡Ex2EEeEESEEeEkSrxerksrrerkesrrervee 60 KET LUATI chulG. TAI LIEU ThAM KhAO DAITh MUc bẢIG bang Trang bảng 1.1: Phần băm về khối lgợng da cic chal le0ng xgơng 8 bang 1.2: bqo¢ sing dacteqng cia cicnhom chiec 32 bảng 2.1: Diéu kiện nung vỏ sò 36 bảng 2.2: Xác định hàm lượng can không lan và kim l0ai nặng 37 bảng 2.3: Kí hiệu mẫu hA khá0 sái kích lhgóc hại 38 bảng 2.4: Kí hiệu mẫu hA khá0 sá! phgơng pháp làm khô 39 bảng 2.5: Kí hiệu mẫu hA khá0 sái thời gian chuyển hóa œ0 39 bảng 2.6: Kí hiệu mẫu hA khả0 sái nông độ p0lymani0 40 bảng 3.1: Kết quả phản ứng nung vỏ sò 42 bảng 3.2: hàm lượng can không tan 45 bảng 3.3: hàm lượng kim l0ại nặng the0 IecP-MS 46 bang 3.4: Anh haéng aia thoi gian chuyển hóa œ0 đến ph 59 bảng 3.5: Đặc ledng qia hA lồng hợp lừ vỏ sò l20ng dác điều kiện 62 khác nhau DAHh MỤC hillh hình Trang hình 1.1: dấu lúc ô mạng œơ sở aia tinh thé BA 4 hình 1.2: công thức đu lạ0 qia phân tử hA 5 hinh 1.3: Mot so l0ai hinh dang cua tinh thé hA 5 hình 1.4: Qué teinh ta0 lop men RA tzén vé mat eăng 10 hình 1.5: hA xốp lông hợp từ san hô được sử dụng làm mất giả 11 hình 1.6: Gốm y sinh hA lồng hợp oằng dác phgơng pháp khác 11 nhau hình 1.7: Sua chita khuyét tat aia xqong bang gom hA dạng khối xop 12 h0ặc đạng hại hình 1.8: Giản đô pha đa hệ œ0 — P20s — ha0 ở 259c 16 hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý qia phương pháp kế! tủa 17 hình 1.10: Sơ đỗ nguyên lý qia phgơng pháp s0l — gel 19 hình 1.11: So do nguyén ly aia phgơng pháp phun sây 20 hinh 1.12: Qua teinh tạ0 và vỡ oọ† dưới lác dụng qia sóng siêu âm 21 hình 1.13: So do nguyên lý aia phgơng pháp siêu âm h0á học 21 hinh 1.14: So do tong hop COmpO0sil BA — cS 22 hình 1.15: Sơ đô nguyên lý qa phương pháp điện di 24 hinh 1.16: So do nguyén ly aia hệ thiết oị phản ứng thuỷ nhiệt 25 hình I.17: Sơ đô nguyên lý aia phương pháp nhiêu xạ la X 28 hinh 1.18: Gian đồ nhiéu xa tia X cia BA 30 hình 1.19: Gian đồ nhiéu xa tia X cia BA va TcP 30 hinh 1.20: So do nguyén ly aia thié? vi quang pho hong ngOai 32 hinh 1.21: So dé nguyén ly aia SEM 33 hình 1.22: Iguyén tac chung cia phqong phdp hién vi dién tw 34 hình 2.1: Quy teinh lam sach vo sò 35 hinh 2.2: So d6 quy teinh téng hop BA tir vo sò nung 38 hình 2.3: So dé phan ung ché ta0 BA voi p0lymantO 40 hình 3.1: Anh SEM caé¢ mau vo so va vo so nung 43 hinh 3.2: Gian dé XT'D aia vo so sau nung 44 hinh 3.3: Gian d6 TG-DTA dia vo so sau nung 45 hình 3.4; Gian dé XTD aia RA tong hop itr v6 s6 dqoc nung 6 900°C 48 hình 3.5: Phô FT-II' da hA đgợc lông hợp từ œ0 kích thước 0,074 49 mm (a) và œ0 không nghiên (b) hình 3.6: Anh SEM aia 3 mau hA lông hợp từ 3 kích cỡ hat cad 50 hình 3.7: Anh TEM da hA đgợc lông hợp lừ (a0 kích cõ 0,074 mm 51 va ca0 khong nghién hình 3.6: Giản đồ XID aia hA dqoc lam khô soăng phương pháp 52 dong khoé va say phun hình 3.9: Pho FT-IT cua hA dqoc lam khé eang phqong phdp say 53 phun (a) va dong khé (b).10: Anh SEM mau hA làm khô săng phong pháp đông khô, 54 say thường và sây phun chụp ở thang ä0 10 um hình 3.11: Anh SEM mau AA lam khé bang phqong phdap déng khô, 55 say thqong va say phun chup o thang d0 200 nm hình 3.12: Anh TEM aia mau RA lam khé bang phqong phdap say 56 phun (a), và đông khô (b) hinh 3.13: Gian do TG aia BA lam khô soăng phương pháp sáy phun 57 và đông khô hình 3.14: Giản đô XI D cia BA tong hop tir ca0 voi cac thoi gian 58 chuyên hóa œ0 khác nhau hình 3: Anh SEM BA dqoc tong hop từ œ0 với cic thoi gian 59 chuyên hóa khác nhau hình 3.16: Giản đô XI D cia máu p0lymani0hA với cach lệ khác 60 nhau hình 3.17: Anh TEM mẫu hA oô sung p0lymani0 61-62 bẢNG KÝ hIỆU VIẾT TẮT DTA Diffrential Themal Analysis FTIL Fu0rier Transf0rm Infrared hA hydrOxyapatite hAP hydr0xyapahle có chứa p0lymall0se TST TlatOnal Institute Of Standards and Techn0l0gy SEM Scanming ElectrOnic MicrOscOpy TcP Tricanxiph0tphat TEM TransmissiOn ElectrOmic MicrOscOpy TGA Themal Gravimetry Analysis XID X-Lay DiffracH0n MO DAU Tr0ng cơ thể ngojời, canxi và ph0lph0 là thành phần chính ở xoJơng và răng. IIgUài ra, những nguyên lố này tồn lại lr0ng lự nhiên dotới dạng fl0-apalit caio(P04)sF›, là một lr0ng các hợp chất kh0áng có lên chung là “apali†”.
các apalil là các hợp chất sền h0á, có thành phan toong tr mho cac chat khOdng trOng xoJong. Tuỳ thuộc và0 †ỷ lệ ca/P, ph, sự hiện diện của nojớc, nhiệt độ và độ linh khiết của sản phẩm mà †a thu đojợc các pha khác nhau. Tr0ng các pha đó thì pha anxi hydz0xyapatit (còn đojợc gọi 14 hydrOxyapatit, viét tắt là hA) có khả năng phân huỷ chậm nhất nên các lế sà0 xojơng có thời gian để h0àn thiện và phái triển. hA có h0ai tính và độ lojơng thích sinh học ca0 với các lế sà0 và các mô, ta0 liên kết trực liếp với xolơng n0n dẫn đến sự lái sinh xoJơng nhanh mà không bị cơ thé đà0Thải [16, 27].
D0 có còng sản chất h0á học và cấu trúc, có lỷ lệ ca/P đúng nhơi lý lệ ca/P lự nhiên trOng xqong và răng nên hA là dạng canxi phOtphat dé hap †hu nhất đối với cơ thể c0n ngojời. Ihững đặc điểm trên dẫn đến khả năng ứng dụng lớn tr0ng y học của hA. hA đojợc ứng dụng rộng rãi để bô sung canxi, làm vật liệu phẫu thuật, cấy ghép xoơng và răng [30]. Vì những đặc lính quý giá đó nên hA hiện đang trở thành đối lojợng nghiên cứu chính của các nhà kh0a học nhằm mục đích cải thiện các lính chất sinh học, h0á học của nó.
các nhà kh0a học đang lập trung nghiên cứu lổng hợp hA dạng bột mịn, siêu mịn, dạng khối xốp, dạng màng sằng các pho|ơng pháp khác nhau. hA dạng bội kích cỡ nan0 (lr0ng khOang 20 - 100 mm) cé kha mang hap thu dé dang va0 co thể. hA sội dạng vi linh thế cùng với một số kh0áng chất khác đã đojợc dùng tr0ng sà0 chế thuốc chống l0ãng xoiơng và thực phâm chức năng sô sung canxi, xử lý các khuyết lật tr0ng xojơng d0 chấn thojơng. hA sột cũng có thê đơjợc dòng số sng canxi lr0ng nơjớc giải khái.