复合材料以及复合材料的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为功能性材料而能够适用于范围广泛的领域中的晶体性磷灰石。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为荧光体、生物体功能材料的磷灰石系材料的开发不断进展。作为这样 的磷灰石系的晶体，已知有实心的六棱柱状的磷灰石单晶（非专利文献1)。此外，还研究有 使用针状的羟基磷灰石晶须来分离蛋白质的方法（参照专利文献1)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本特开平9-169794号公报
[0006] 非专利文献
[0007] 非专利文献 1:KatsuyaTeshimaetal.，"Directgrowthofhighly crystalline,idiomorphicfluorapatitecrystalsonapolymersubstrate(高晶的直 接生长，聚合物基体中的磷灰石自形晶）'CrystalGrowth&Design(晶体生长与设计）、 2009,第 9 卷，No. 9,第 3832-3834 页
【发明内容】
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 磷灰石系的材料可适用于各种用途，对于适合于其用途的形状、成分尚有进一步 改善的余地。
[0010] 本发明是鉴于这样的情况而完成的，作为其目的在于提供一种具有管状的磷灰石 晶体的新复合材料。
[0011] 解决课题的方法
[0012] 为了解决上述课题，本发明的一个实施方式的复合材料具有：管状的磷灰石晶体、 以及收纳于磷灰石晶体的管内且由物性与该磷灰石晶体不同的材料构成的功能部。
[0013] 根据该实施方式，可得到单独的管状磷灰石晶体所难以得到的新的功能。
[0014] 磷灰石晶体可以为用通式Μ25(Ρ04)3Χ(Μ2表示选自由2价的碱土金属和Eu组成的 组中的至少1种元素，X表示选自由卤素和0H组成的组中的至少一种元素或分子。）表示 的单晶。据此可以简单地得到管状的磷灰石单晶。
[0015] 磷灰石晶体对于可见光的透过率可以为65%以上。
[0016] 功能部可以由刚性比磷灰石晶体高的材料构成。据此，能够实现单独的磷灰石晶 体所难以得到的高的强度。
[0017] 功能部可以由光催化剂物质构成。据此，由于在管状的磷灰石晶体的内部还配置 有光催化剂物质，因此能够实现更高性能的光催化剂材料。此外，功能部还可以由酶构成。 据此，例如可以用作生物反应器柱。
[0018] 磷灰石晶体的外形为六棱柱，在六棱柱的上表面或下表面形成的孔的开口部的形 状可以为六边形。
[0019] 磷灰石晶体中，管的孔的内径可以为3nm~800μm。
[0020] 磷灰石晶体的直径可以为1μπι~1mm。
[0021] 磷灰石晶体在长度方向的长度可以为2μπι~4_。
[0022] 本发明的另一实施方式为复合材料的制造方法。该方法是在管状的磷灰石晶体的 管内配置刚性比该磷灰石晶体高的金属材料，用透过磷灰石晶体的激光熔融金属材料而使 其固定化。
[0023] 根据该实施方式，能够简单地使金属材料在磷灰石晶体的管内固定化。这里，金属 材料可以是一种金属，也可以是合金，还可以包含金属以外的其他物质。此外，金属材料可 以比磷灰石晶体的熔点低。
[0024] 此外，本发明的再一实施方式仍为复合材料的制造方法。该方法是使抗生物素蛋 白分子吸附于管状的磷灰石晶体的管内，通过使含有用生物素标记化了的酶的溶液浸透管 内，从而使酶在管内固定化。
[0025] 根据该实施方式，能够简单地使酶在磷灰石晶体的管内固定化。
[0026] 另外，在方法、装置、系统等间变更以上构成要素的任意组合、本发明的表达，作为 本发明的实施方式也是有效的。
[0027] 发明的效果
[0028] 根据本发明能够提供具有管状的磷灰石的新复合材料。
【附图说明】
[0029] 图1为用实施例的方法制成的晶体的X射线衍射图形的一例。
[0030] 图2为示出用SEM观察的氯磷灰石管单晶的一例的照片。
[0031] 图3为使用了本实施方式的生物反应器柱的装置的示意图。
【具体实施方式】
[0032] 以下，基于优选实施方式一边参照附图一边对本发明进行说明。对于各附图所示 的相同或同等的构成要素、部件、处理，标注同一标号，且适当省略重复的说明。此外，实施 方式只是例示，并非限定发明，并非实施方式中记述的全部特征及其组合都是发明的本质 内容。
[0033] 本实施方式的磷灰石晶体的形态为管状的单晶。该磷灰石晶体用通式 Μ25 (Ρ04)3Χ(Μ2表示选自由2价的碱土金属和Eu组成的组中的至少1种元素，X表示选自由 卤素和0H组成的组中的至少一种元素或分子。）表示。据此，可简单地得到管状的磷灰石 单晶。这里，碱土金属例如为〇 &、3^8&、1^、1%、86。此外，卤素例如为？、(：1、8^1。
[0034] 以下，参照各实施例，对磷灰石的管状单晶的制造方法进行说明。以下通过实施例 对本实施方式进行更具体地说明。实施例~实施例7是氯磷灰石单晶的合成方法。实施例 8~实施例10是羟基磷灰石单晶的合成方法。作为合成方法可举出例如助熔剂法、共沉淀 法、溶胶-凝胶法。
[0035] [氯磷灰石单晶]
[0036] (实施例1 :助熔剂法）
[0037] 首先，按照Ca:P:Cl的摩尔比为5:3:1计量0&即04工&0) 3工&(：12，混合均匀。然后， 追加NaCl，以使氯磷灰石浓度变为0. 15mol%，使混合物在铂金坩埚中以升温速度100~ 500°C/h升温至800~1100 °C，在合成温度800~1100 °C下合成48小时后，以降温速度 5~300°C/h从800~1100°C降温至500°C，然后，以自然冷却冷却至常温。烧成后，用温 纯水（约80°C)精心洗涤，取出氯磷灰石单晶。
[0038] (实施例2 :助熔剂法）
[0039] 首先，按照Ca:P:Cl的摩尔比为5:3:1计量CaHP04、CaC03、CaCl2,混合均匀。然 后，追加大量的CaCl2，使混合物在铂金坩埚中以升温速度100~500°C/h升温至800~ 1100°C，在合成温度800~1100 °C下合成48小时后，以降温速度5~300°C/h从800~ 1KKTC降温至500°C，然后，以自然冷却冷却至常温。烧成后，用温纯水（约80°C)精心洗 涤，取出氯磷灰石单晶。
[0040] (实施例3 :助熔剂法）
[0041] 首先，按照Ca+Sr:P:Cl的摩尔比为 5:3:1 计量CaHP04、CaC03、SrC03、CaCl2、SrCl2， 混合均匀。然后，追加SrCl2，以使氯磷灰石浓度变为0. 15mol%，使混合物在铂金坩埚中以 升温速度100~500°C/h升温至800~1100 °C，在合成温度800~1100°C下合成48小时 后，以降温速度5~300°C/h从800~1100°C降温至500°C，然后，以自然冷却冷却至常温。 烧成后，用温纯水（约80°C)精心洗涤，取出氯磷灰石单晶。
[0042] (实施例4 :助熔剂法）
[0043] 首先，按照Ca+Mg:P:Cl的摩尔比为 5:3:1 计量CaHP04、CaC03、MgC03、CaCl2、MgCl2， 混合均匀。然后，追加MgCl2，以使氯磷灰石浓度变为0. 15mol%，使混合物在铂金坩埚中以 升温速度100~500°C/h升温至800~1100 °C，在合成温度800~1100°C下合成48小时 后，以降温速度