Всем известно, что ГАП (гидроксилапатит) - биосовместимый материал для замены поврежденной костной ткани, однако исследователи химического факультета МГУ предлагают использовать матриалы с подобной структурой совсем иначе - в качестве ... пигмента.
Коллективом лаборатории неорганического материаловедения химического факультета МГУ был проведен синтез и анализ силикатов со структурой апатита, легированных ионами меди.
Впервые соединение на основе стронциевого гидроксиапатита с наличием ионов меди в гексагональных каналах было получено в лаборатории неорганического материаловедения в 2001 году. Методом рентгеноструктурного анализа была установлена интересная особенность данного материала. Она заключается в том, что ионы меди занимают позиции атома водорода (в гексагональных каналах), а не позиции металла в матрице (гидроксиапатит). В результате легирования полученный материал приобрел фиолетовую окраску. В связи с этим, он уже нашел свое применение в качестве пигмента. Также было обнаружено появление яркой окраски кальциевого и бариевого гидроксиапатита после введения ионов меди (голубой и малиновый соответственно, Рис.1.). Изменяя содержание ионов меди в гексагональных каналах, можно варьировать интенсивность окраски. Таким образом, становится интересно, насколько возможно расширить спектр окраски подобных материалов. Исследования проводятся путем синтеза различных соединений со структурой апатита, их легирования ионами меди и дальнейшего анализа.
Структура получаемых соединений представлена на рисунке 2. Показано, что введение ионов меди приводит к увеличению параметров элементарной ячейки. Результаты измерения магнитной восприимчивости (при температурах от 5 до 300К в магнитном поле 1 Тл) показали, что материалы, содержащие медь, являются почти полностью диамагнитными (что соответствует присутствию меди +1). Очень маленький парамагнитный вклад соответствует содержанию примерно 0,01-0,02 мольных долей меди (II). Появление окраски при введении меди можно объяснить d-d-переходами Cu(II).
М. Погосова (химический факультет МГУ) по материаалам статьи Introduction of Copper Ions in the Hexagonal Channels of the Apatite Type La–Sr and La–Ca Silicates, Pavel E. Kazin, Mikhail A. Zykin, Olga R. Gazizova, Yury D. Tretyakov, Z. Anorg. Allg. Chem. 2009, 635, 2072–2076
