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通过 X 射线光电子能谱对氟化羟基磷灰石进行元素深度剖析

材料科学 2008-06-10 v1

摘要

研究了合成羟基磷灰石在中性和酸性氟化剂中氟化所引起的结构和化学变化。对于合成羟基磷灰石 (Ca5(PO4)3OH = HAp),通过 X 射线光电子能谱 (XPS) 确定了元素深度分布,以揭示在近中性 (pH = 6.2) 和酸性 (pH = 4.2) 试剂中氟化的效果。由于该技术具有高表面灵敏度,深度分布具有纳米级的分辨率。关于化学成分和晶体结构,XPS 深度剖析揭示了两种处理非常不同的效果。然而在这两种情况下,氟化仅影响纳米尺度的表面,这与最近文献中报道的穿透深度达数微米的情况形成对比。此外,有证据表明实际氟化深度取决于 pH 值。最近,有人提出了一种用于酸性试剂中 HAp 氟化的定性三层模型。除了各种其他作者也提出的元素深度分布外,我们还提出了该三层模型预测的化合物 CaF2、Ca(OH)2 和氟磷灰石 (FAp) 的定量深度分布。我们对实验数据的分析精确重现了模型的结构顺序,但其尺度与之前的预测相差近两个数量级。我们的结果还表明,与 CaF2 相比,Ca(OH)2 和 FAp 的含量很小。因此,必须质疑如此狭窄的 Ca(OH)2 和 FAp 层是否真的能作为牙釉质的保护层。

关键词

引用

@article{arxiv.0806.1425,
  title  = {Elemental depth profiling of fluoridated hydroxyapatite by X-ray photoelectron spectroscopy},
  author = {Frank Mueller and Christian Zeitz and Hubert Mantz and Karl-Heinz Ehses and Flavio Soldera and Matthias Hannig and Stefan Huefner and Karin Jacobs},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0806.1425},
  year   = {2008}
}

备注

9 pages, 5 figures, 1 table