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液相法による第5族元素含有バイオアダプティブリン酸塩ガラスの設計

液相法设计含5族元素的生物适应性磷酸盐玻璃

基本信息

批准号：
22K18201
负责人：
李誠鎬
金额：
$ 2.91万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18201/
关键词：
生体材料リン酸塩ガラス液相法第5族元素無機イオン

项目摘要

液相法によるリン酸塩インバートガラスの作製プロセスを確立するため、溶融法で作製したリン酸塩インバートガラスにおいて、ニオブと類似した特性を示したチタンを原料とし材料作製を行った。作製したガラスはリン酸塩の含有量が30mol%程度であり、インバート組成領域のガラスであり、ラマンや31P MAS-NMRより解析したリン酸塩グループの構造はオルトリン酸塩とピロリン酸塩より構成されていた。ラマンスペクトルからは、P-0-Ti結合に帰属するピーク強度が、チタン含有量の増加に伴い大きくなった。31P MAS-NMRの結果からは、オルトリン酸塩、ピロリン酸塩に帰属する領域に加え、メタリン酸塩に帰属する領域までピークが広がっていた。しかし、ラマンスペクトルからはメタリン酸塩構造に帰属するバンドが存在しないことから、導入したチタンはその量が増加するに伴い、ピロリン酸塩ユニット同士を架橋することで、「(-O-P-O-Ti-O-P-O-)n」鎖状構造が形成されていることを明らかにした。この構造は、溶融法リン酸塩インバートガラスには見られない特異的な構造であった。無機イオンの溶出挙動は、チタン含有量の増加に伴い減少したことから、チタンが短いリン塩ユニットを架橋し、化学耐久性を向上したと考えられる。5族元素であるニオブは、塩化ニオブ水溶液を原料に、チタン含有リン酸塩インバートガラスを作製する際に確立したプロセスにて、液相法ニオブ含有リン酸塩インバートガラスを作製した。ニオブ含有ガラスもチタン同様、リン酸塩の含有量が30mol%程度であり、インバート組成であった。一方、リン酸塩ユニットとの反応性が強く、チタンより少ない仕込み量でも多くのニオブをガラス網目構造に導入可能であった。ラマンスペクトルからも、オルトリン酸塩、ピロリン酸塩に帰属するピークが見られ、チタン同様のチェーン構造の形成が示唆された。

The liquid phase method is used to prepare the raw materials and the melting method is used to prepare the raw materials. The composition of the reaction mixture was analyzed by 31P MAS-NMR and the structure of the reaction mixture was analyzed by 30 mol %. P-0-Ti bond is a strong bond, and its content increases with the increase of P-0. 31P MAS-NMR results show that there is a wide range of chemical reactions in the field. The structure of "-O-P-O-Ti-O-P-O-" lock-like structure is formed in the form of "-O-P-O-Ti-O-P-O-" lock-like structure. The structure of this kind is different from that of melting method. The dissolution behavior of inorganic compounds increases with the decrease of chemical durability. Group 5 elements are prepared from aqueous solutions of raw materials, organic acids, and organic acids by liquid phase method. It contains the same kind of acid and the same kind of acid. The content is about 30 mol %. A side, a side, a The formation of the structure of the same kind of structure is shown in the table below.