羟基磷灰石,由于其独特的生物活性和生物相容性,使其成为一种重要的生物材料。为了拓广羟基磷灰石的研究价值和应用范围,制备具有多种形貌和不同空间结构的羟基磷灰石微纳米颗粒,成为生物材料领域研究的热点。论文通过对水热合成羟基磷灰石过程中的水热物化条件的控制、反应添加剂的添加以及聚合物模板的介入的研究,获得了不同形貌粒径的羟基磷灰石晶粒/粒子,以及空心结构的羟基磷灰石微球,同时探讨了水热合成过程中能有效控制晶体/粒子形貌及结构的机理及模型。主要内容及结果归纳如下：首先,通过对反应温度、压力、初始pH值以及不同pH调节剂、钙离子的浓度和释放方式等水热物化条件的研究,得出了获得结晶程度高及晶形完整的反应参数,以及各种参数条件对晶体形貌的影响程度。通过构晶离子相对浓度的调节,可制备出具有纤维状和六方棱柱状的大颗粒羟基磷灰石晶体,同时可控制晶粒大小尺寸。结合负离子配位体晶体生长模型,获得了水热环境中各种物化条件对羟基磷灰石的生长基元的形成及结合的影响规律。研究了十二烷基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)以及聚乙烯醇(PVA)三种不同类型的表面活性剂在水热反应过程中对HA晶体生长及形貌的影响。研究结果表明：阳离子表面活性剂-CTAB的加入可以控制获得短棒状的羟基磷灰石纳米颗粒,而阴离子表面活性剂-SDS的加入可得到片状形貌的羟基磷灰石粒子,非离子表面活性剂-PVA的加入使得羟基磷灰石粒子的长径比减小。其原理在于：带有不同电性的阴、阳离子表面活性剂基团,能够影响负离子配位体生长基元Ca-P6O24的形成,在一定程度上阻止了羟基磷灰石生长基元进入羟基磷灰石晶体,使得各个晶面的相对生长速率受影响,从而形成不同结晶形貌的羟基磷灰粒子。采用碱性的精氨酸、酸性的谷氨酸和复合氨基酸作为反应添加剂,在水热反应过程中制备出不同形貌的羟基磷灰石粒子。研究发现：带有正电荷胍基基团的碱性精氨酸加入到水热溶液中,易于吸附到羟基磷灰石晶体的(100)面的P位置,而且这种吸附引起的抑制作用会因浓度的增加而增强,从而得到长径比小的短棒状的羟基磷灰石颗粒；加入带有负离子羧基团的酸性谷氨酸,易于吸附晶体的(100)面或(010)面,得到片状羟基磷灰石晶体；而复合氨基酸加入到水热溶液中,它对晶面的影响将随pH的变化而发生改变,最后将得到粒径较大的球柱状的羟基磷灰石晶体。其机理在于：不同的氨基酸根离子对羟基磷灰石的晶体的吸附位置不一样,从而对各个晶面的产生不同的影响,得到不同形貌的羟基磷灰石晶体。研究了聚电解质六偏磷酸钠(STPP)和三聚磷酸钠(SHMP)在水热反应过程中对羟基磷灰石形貌的影响。研究发现：聚电解质在水溶液中形成的聚阴离子更易于吸附在羟基磷灰石晶体(100)面,阻碍羟基磷灰石在(100)面的活性位置的生长,使得羟基磷灰石晶体(100)面受到抑制成为较大的显露面。研究表明,直线性的分子链状聚阴离子比环状的聚阴离子的吸附力更强,从而对羟基磷灰石晶体形貌的影响更明显。另外,研究了三聚磷酸钠的浓度对羟基磷灰石晶体形貌的影响,发现聚电解质浓度越高越容易获得扁平状的羟基磷灰石晶体。尝试采用壳聚糖与聚丙烯酸(CS-PAA)聚合物微球为模板,使羟基磷灰石颗粒在聚合物空心微球表面形核生长,经煅烧,去除聚合物模板,从而得到空心结构的羟基磷灰石微球。研究表明：聚电解质之间的静电引力斥力是复合空心球形成的关键,通过改变壳聚糖和丙烯酸的初始浓度,以及壳聚糖与丙烯酸的原始比例(AA/CS)可以调节聚合物空心球的尺寸；利用明胶作为聚合物与无机物的羟基磷灰石之间的粘结剂,使得羟基磷灰石粒子能够在聚合物微球表面成核、生长。研究表明,明胶具有联结羟基磷灰石微粒与聚合物微球的作用。通过煅烧,除掉聚合物模板CS-PAA,最后得到空心结构羟基磷灰石微球。此种空心结构羟基磷灰石微球合成的方法和原理,提供了一条无机物空心微球合成的有效途径。