羟基磷灰石作为生物矿物中的一种材料,具有优异的生物相容性和生物活性,是使用最多的生物医用材料之一。从仿生矿化的角度出发,衍生出了一系列的合成羟基磷灰石的方法,其中模板法是最常用的合成方法之一。过去的研究往往集中在有机质对无机矿物的调控作用,而忽略了无机矿物对有机质亦存在作用。晶体生长过程中“晶面识别”理论表明,无机晶体的不同晶面对于有机分子产生的作用是不同的,这也就暗示了无机质对有机质亦具有一定的调控作用。本文采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和十二烷基磷酸酯(MAP)作为模板剂,柠檬酸钠作为钙离子螯合剂和诱导剂,通过水热反应,获得了具有特殊形貌的羟基磷灰石晶簇。采用X射线粉末衍射(XRD),红外吸收光谱分析(FTIR),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)、示差扫描量热-热重分析(DSC-TG)等方法对所得羟基磷灰石的形貌、结构进行了表征。探究了水热温度、水热时间、模板剂用量等条件对产物形貌和结构的影响,并分析了反应过程中有机-无机相互作用机理。研究发现,采用PVP作为模板剂所得产物为粒径约1 μ的球状多级结构纳米晶簇,采用MAP作为模板剂所得产物为粒径约3 μ的规则放射状多级结构纳米晶簇,同时对模板剂分子对HAP晶体的调控作用以及柠檬酸钠分子在HAP晶面的特异性吸附进行了分析,初步提出有机-无机相互作用的理论模型。通过考察水热温度、水热时间、MAP用量和反应前驱液pH值等关键技术参数对HAP晶体形核和生长的影响,实现了对放射状HAP晶簇的结构控制,最后通过研究产物Zeta电位值,反应前后溶液电导率和pH值得变化,进一步探讨了反应过程中有机-无机相互作用的机理机制问题,为相应的模板法合成无机矿物提供些许理论指导。研究羟基磷灰石合成过程中有机质和无机相的相互作用,除了会完善有机-无机界面的分子识别理论,还会加深我们对生物矿化机理的认识,为仿生设计和合成具有特定结构和功能的材料和器件提供理论依据(如人工骨和牙);此外,这将提高我们对生命进化的科学认识,为生物医药产业提供一种新的思路。