Photoluminescent Properties of Hydroxyapatite and Hydroxyapatite/Multi-Walled Carbon Nanotube Composites

Abstract

Hydroxyapatite (HAp) and hydroxyapatite/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) composites were obtained by the co-precipitation method, followed by ultrasound-assisted and microwave radiation and thermal treatment at 250 °C. X-ray diffraction (XRD) confirmed the presence of a hexagonal phase in all the samples, while Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy elucidated the interaction between HAp and MWCNTs. The photoluminescent technique revealed that HAp and the composite with non-functionalized MWCNTs present a blue luminescence, while the composite with functionalized MWCNTs, under UV-vis radiation shows an intense white emission. These findings allowed presentation of a proposal for the use of HAp and HAp with functionalized MWCNTs as potential materials for optoelectronic and medical applications.

Search for the evaporation temperature of OH ions from hydroxyapatite

“…В стоматологии гидроксиапатит применяется в зубных пастах как элемент, реминерализующий и укрепляющий зубную эмаль. В настоящее время ГАП используют и в фотокатализе [2], и при фотолюминесценции [3], что делает ГАП многообещающим материалом для визуализации клеток и мониторинга высвобождения лекарств. Проведенное моделирование и расчеты структуры и свойств ГАП показало, что многие из его свойств определяются наличием различных структурных дефектов (вакансий кислорода и гидроксильных групп, внедрений и замещений различных атомов в структуре ГАП) [1,2,4].…”

Modeling and computational research of the Hydroxyapatite properties

“…Получены новые результаты высокоточных DFT расчетов (с применением различных функционалов и на разных моделях структур ГАП) структурных и физических свойств ГАП чистого и ГАП с разными дефектами. Установлено, что чистый ГАП имеет Eg ~ 7.5-7.9 эВ, а введение разных дефектов типа вакансий и замещений создает дополнительные уровни энергии Ei внутри Eg, что приводит к эффективной Eg* ~ 3.5-4.5 эВ, соответствующей наблюдаемым значениям в эксперименте [2,3,7]. Фотолюминесценция ГАП [3]…”

“…Установлено, что чистый ГАП имеет Eg ~ 7.5-7.9 эВ, а введение разных дефектов типа вакансий и замещений создает дополнительные уровни энергии Ei внутри Eg, что приводит к эффективной Eg* ~ 3.5-4.5 эВ, соответствующей наблюдаемым значениям в эксперименте [2,3,7]. Фотолюминесценция ГАП [3]…”

“…Гидроксиапатит (ГАП) является широко используемым биоматериалом в различных медицинских применениях, благодаря своей естественной биосовместимости с костными тканями организма человека, как минеральный компонент костей и зубов человека [1]. В настоящее время ГАП используют и в других целях, например, в качестве гетерогенного катализатора, в фотокатализе [2], в носителях для доставки лекарств и для мониторинга высвобождения лекарств, благодаря его фотолюминесцентным свойствам [3]. Также важным новым направлением может стать и развитие адресной доставки наночастиц ГАП магнитным полем, при внедрении/замещении ионов железа в ГАП, и проведение локальной антираковой гипертермии в переменном магнитном поле [4][5][6].…”

Molecular Dynamics Simulation of the Thermal Behavior of Hydroxyapatite

“…In dentistry, hydroxyapatite is used in toothpastes as a component that remineralizes and strengthens tooth enamel. Currently, HAP is used in both photocatalysis [ 9 ] and photoluminescence [ 10 ], which makes HAP a promising material for cell imaging and drug release monitoring.…”