ở thang đo 100nm, độ phóng đại 60000x
Theo nghiên cứu trƣớc đây của chúng tôi [32], khi nhiệt độ phản ứng tăng từ 30oC lên 60oC, kích thƣớc hạt HA khơng có polymaltose tăng khoảng 50%. Cịn với sự có mặt của polymaltose.
Từ ảnh TEM, có thể thấy trong HAP, chỉ khi nhiệt độ phản ứng tăng từ 30- 90oC, các hạt HA mới kết tập rõ rệt thành dạng que, nhƣng khá mảnh, chiều dài tăng khoảng 50% so với hạt tạo thành ở 30oC. Có thể giải thích điều này là do trong HAP, các tinh thể HA đƣợc bao bọc trong cấu trúc chuỗi xoắn kép của phân tử polymaltose, làm hạn chế sự phát triển tinh thể và hiện tƣợng kết tập khi nhiệt độ tăng. Kết quả này cũng phù hợp với dữ liệu XRD ở trên. Với xu hƣớng tăng kích thƣớc hạt theo nhiệt độ, lƣ̣a cho ̣n thƣ̣c hiê ̣n phản ƣ́ng ở nhiê ̣t đô ̣ 30oC là phù hợp với mong muốn ta ̣o thành sản phẩm với kích thƣớc ha ̣t nhỏ.
Từ các kết quả trên ta thấy rằng tổng hợp HAP ở nhiệt độ phịng là thích hợp nhất.
3.3.4. Ảnh hƣởng của thời gian phản ứng
Thời gian phản ứng (thời gian già hóa) cũng ảnh hƣởng rõ rệt đến chất lƣợng sản phẩm đặc biệt khi phản ứng ở nhiệt độ thấp. Kéo dài thời gian già hóa làm cho sản phẩm có thành phần tỉ lƣợng và độ kết tinh tốt hơn. Nhƣ đã trình bày ở trên, một số dạng canxi phosphate khác nhƣ OCP (octacalcium phosphate), DCPD (dicalcium phosphate dihydrate), TCP (tricanxi phosphate)… cũng có thể hình thành đồng thời trong quá trình phản ứng. Các pha này không bền dần dần sẽ chuyển thành HA bền hơn về nhiệt động học và có tích số tan nhỏ hơn rất nhiều.
Từ đó có thể thấy rằng, tuy phản ứng kết tủa tạo thành HA xảy ra nhanh nhƣng rất cần thời gian khuấy và duy trì sau đó (thời gian già hóa) để chuyển hố hồn toàn các pha canxi phosphat khác thành HA, đảm bảo sản phẩm phản ứng là HA đơn pha.
Thực hiện thí nghiệm với thời gian già hóa thay đổi từ 3h, 6h đến 8h với qui mô 10g sản phẩm . Một phần mẫu đƣợc lấy ra sau các khoảng thời gian tƣơng ứng và đƣợc phân tích bằng phƣơng pháp XRD.
Giản đồ XRD của các mẫu đƣợc đƣa trên Hình 3.13.
Với mẫu già hóa 3h, trên giản đồ vẫn xuất hiện pha Ca(OH)2 và pha DCPD - CaHPO4.(H2O)2, cho thấy rằng phản ứng vẫn chƣa hoàn tồn. Các mẫu cịn lại đều chỉ thể hiện các vạch nhiễu xạ của pha HA, chứng tỏ q trình đã chuyển hóa hồn tồn thành HA.
Hình 3.13. Giản đồ XRD của các mẫu với thời gian già hóa khác nhau (kí hiệu ''*'' là pha CaHPO4(H2O)2; kí hiệu "#" là pha Ca(OH)2)