【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料制备，具体涉及一种纤维素纳米纤维辅助分散羟基磷灰石纳米线的新方法。
技术介绍
1、羟基磷灰石（hap）是一种天然的磷灰石族矿物，它是由羟基与磷灰石两部分组成。在生物体内，人牙釉质以及人体和动物骨骼的主要无机成分均为羟基磷灰石，它是在基因和蛋白的调控下，在有机基质上逐渐矿化形成的生物矿物。羟基磷灰石在植入体内后，它表现出较高的生物活性，可以解离出钙离子和磷酸根离子而被身体组织吸收，与组织实现化学键性结合，从而促进缺损组织的修复。因而，羟基磷灰石是重要的机体组织修复材料。羟基磷灰石的制备方法大致分为：干法、湿法和水热法等。然而，这些合成的羟基磷灰石通常为颗粒或棒状，表现出较差的柔性。研究者们以油酸钙为前驱体，利用溶剂热的方法，规模化生产制备出的羟基磷灰石纳米线（haphws）具有较高的柔韧性，解决了羟基磷灰石材料柔韧性差的问题。但是，油酸钙溶剂热法合成的羟基磷灰石纳米线表面不可避免地会形成一层油酸双分子层，限制其进一步加工性。但是使用乙醇等有机溶剂洗去油酸双分子层之后，羟基磷灰石纳米线不能再均匀地分散在水溶液中（油酸双分子层中丰富的羧基使其与水分子具有很强的亲和力），从而限制其实际应用。因此，寻找一种工艺简单且能实现规模化水分散羟基磷灰石纳米线的方法具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种纤维素纳米纤维辅助分散羟基磷灰石纳米线的方法和分散液，以简便、快捷的方式获得一种其由良好的生物相容性、耐高温、阻燃的纤维素纳米纤维
2、本专利技术利用纤维素纳米纤维这一丰富的天然生物质资源作为羟基磷灰石纳米线的分散剂，通过简单的混合超声过程，实现了羟基磷灰石纳米线在水溶液中的高效分散。
3、纤维素是是组成植物细胞壁的主要成分，是地球上最丰富的可再生天然聚合物。但是由于纤维素不溶于水及一般有机溶剂，使其在实际应用中受到了一定程度的阻碍。纤维素纳米纤维（cnf）是通过物理、化学和生物等几种手段相结合，从天然纤维素中提取直径为1～100nm且长度可达数微米的纤维素原纤维，其具有可调节的表面化学性、高机械性、亲水性和可生物降解性等优异的多功能特性。
4、本专利技术提供的纤维素纳米纤维辅助分散羟基磷灰石纳米线的方法，包括以下步骤：
5、（1）将羟基磷灰石纳米线分别用无水乙醇和去离子洗涤后，加入去离子水中搅拌均匀，然后进行超声分散，超声过程中保持液体温度为4~25℃或在冰浴下进行，避免液体升温，得到羟基磷灰石纳米线分散液；
6、（2）将纤维素纳米纤维分散在去离子水中得到纤维素纳米纤维分散液；
7、（3）将羟基磷灰石纳米线分散液和纤维素纳米纤维分散液搅拌混合均匀，然后进行超声分散，超声过程中保持液体温度为4~25℃或在冰浴下进行，获得均匀稳定的纤维素纳米纤维/羟基磷灰石纳米线分散液。
8、上述方法中，进一步地，步骤（2）所述纤维素纳米纤维为采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（tempo）介导氧化的氧化纳米纤维，通过氧化制备引入丰富表面负电基团的纤维素纳米纤维，极大提高了纤维素纳米纤维表面亲水性以及与水分子的相互作用能力，获得更好的亲水性；并且tempo氧化的纤维素纳米纤维的高强度、大纵横比和丰富的表面官能团。本专利技术优先使用采用这种方法氧化的cnf。
9、上述方法中，进一步地，步骤（3）中，纤维素纳米纤维与羟基磷灰石纳米线按照质量比（0.05~40）：1；优选地，所得纤维素纳米纤维/羟基磷灰石纳米线分散液的固含量为0.05~2%。
10、上述方法中，进一步地，步骤（2）所述纤维素纳米纤维分散液是将质量浓度0.5%~4%的纤维素纳米纤维水分散液用去离子水稀释得到，稀释过程中以400~1200rpm/min的转速进行磁力搅拌均匀。
11、上述方法中，进一步地，步骤（1）中羟基磷灰石纳米线分散液的质量浓度为0.05 %~2 %。
12、上述方法中，进一步地，步骤（2）中纤维素纳米纤维的分散液的质量浓度为0.05~2%。
13、上述方法中，进一步地，步骤（1）中所述搅拌为磁力搅拌，搅拌速率为400~1200rpm/min的转速，磁力搅拌的时间为5~20 min，超声功率为600~1000w，超声分散的时间为5~30 min。
14、上述方法中，进一步地，步骤（2）中，所述搅拌为磁力搅，搅拌速率为400~1200rpm/min的转速，搅拌时间为5~20 min。
15、上述方法中，进一步地，步骤（3）中，所述搅拌为磁力搅，搅拌速率为400~1200rpm/min的转速，磁力搅拌的时间为5~20 min，超声分散时间为10~40 min，超声功率为600~1000w。
16、上述方法中，进一步地，所述超声分散使用细胞破碎仪进行。
17、本专利技术还提供了上述方法制备得到的纤维素纳米纤维/羟基磷灰石纳米线分散液。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、1.本专利技术是利用纤维素纳米纤维丰富的表面官能团，仅在超声的条件下，与羟基磷灰石纳米线通过氢键相互作用，实现其在水溶液中均匀分散。本专利技术以简便、快捷的方式获得一种其由良好的生物相容性、耐高温、阻燃的纤维素纳米纤维辅助分散的天然无毒、易降解、绿色环保的纤维素纳米纤维/羟基磷灰石纳米线复合水分散液，有利于羟基磷灰石纳米线在生物医学、可穿戴器件、环保包装材料等领域的应用。
20、2.本专利技术所述纤维素纳米纤维/羟基磷灰石纳米线水分散液，制备过程环保无污染，工艺简单，操作简便，适合产业化。
21、3.本专利技术的纤维素纳米纤维和羟基磷灰石纳米线原料来源广泛、价格低廉、无毒性，具有优异的生物相容性和生物可降解性，为环境友好型复合材料。
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1.一种纤维素纳米纤维辅助分散羟基磷灰石纳米线的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（2）所述纤维素纳米纤维为采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基介导氧化的氧化纳米纤维。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（3）中纤维素纳米纤维与羟基磷灰石纳米线的按照质量比（0.05~40）:1混合；所得纤维素纳米纤维/羟基磷灰石纳米线分散液的固含量为0.05~2%。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（2）所述纤维素纳米纤维分散液是将质量浓度0.5%~4%的纤维素纳米纤维水分散液用去离子水稀释得到，稀释过程中以400~1200rpm/min的转速进行磁力搅拌均匀。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（1）中羟基磷灰石纳米线分散液的质量浓度为0.05 %~2 %。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（2）中纤维素纳米纤维的分散液的质量浓度为0.05~2 %。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（1）中所述搅拌为磁力搅拌，搅拌速
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（2）中，所述搅拌为磁力搅，搅拌速率为400~1200 rpm/min的转速，搅拌的时间为5~20 min。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（3）中，所述搅拌为磁力搅，搅拌速率为800 rpm/min的转速，磁力搅拌的时间为5~20 min，超声功率为600~1000W ，超声分散时间为10~40 min。
10.权利要求1~9中任一权利要求所述方法制备的纤维素纳米纤维/羟基磷灰石纳米线分散液。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维素纳米纤维辅助分散羟基磷灰石纳米线的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（2）所述纤维素纳米纤维为采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基介导氧化的氧化纳米纤维。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（3）中纤维素纳米纤维与羟基磷灰石纳米线的按照质量比（0.05~40）:1混合；所得纤维素纳米纤维/羟基磷灰石纳米线分散液的固含量为0.05~2%。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（2）所述纤维素纳米纤维分散液是将质量浓度0.5%~4%的纤维素纳米纤维水分散液用去离子水稀释得到，稀释过程中以400~1200rpm/min的转速进行磁力搅拌均匀。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤（1）中羟基磷灰石纳米线分散液的质量浓度为0.05 %~2 %。
6.根据权利要求1...
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