重金属离子和氟离子在纳米羟基磷灰石表面的络合化学研究

近年来羟基磷灰石作为治理水、土壤污染的环境矿物材料和哺乳动物牙齿、骨骼的生物仿生材料的潜在应用价值受到国际学术界的广泛关注，正成为研究热点。然而相对于对磷灰石结构替换等体相化学反应的大量研究来说，人们对其表面化学反应尚缺乏了解。在本研究中，申请人将表面络合研究扩展到人工合成的纳米羟基磷灰石体系，研究其表面酸碱反应以及与铜、铅、锌、镉等重金属离子和氟离子的表面络合反应。这样可以克服在测定表面络合常数过程中，天然磷灰石纯矿物样品含有杂质和表面键合位浓度低的不足。借助于FITEQL，WINSGW，MEDUSA等先进的计算机软件，在同时考虑溶液化学、沉淀和表面化学反应，综合比较恒电容，扩散层和三层双电层结构模型的基础上，建立合理的表面络合模式，并据此计算相关的表面络合平衡常数。本研究结果可为羟基磷灰石作为环境矿物学材料和人体的生物仿生材料的深度开发应用、羟基磷灰石的表面改性提供理论依据。