Karakterisasi Komposit Zeolit Hidroksiapatit

Hanya sedikit data yang dapat ditemukan terkait dengan kristalinitas komposit HA-zeolit. Namun, telah dilaporkan oleh Ryu dan rekan kerja terkait dengan kristalinitas komposit HA-zeolit ​​yang diproduksi melalui sintesis hidrotermal Blast Furnace Slag (BSF).

Hal ini ditunjukkan pada data ilmiah bahwa kristalinitas spesimen serupa ketika suhu reaksi naik menjadi 50 ^oC dari suhu awal 0 ^oC. Namun, kristalinitas menjadi dua kali lipat ketika suhu dinaikkan menjadi 90 ^oC. Dengan kata lain, dapat dinyatakan bahwa kristalinitas memiliki kecenderungan untuk meningkat dengan meningkatnya suhu reaksi.

Sampel komposit zeolit ​​HA yang disintesis dengan teknik gelombang mikro dengan memvariasikan kandungan zeolit ​​5, 10, 25, dan 50% berat berhasil dipanaskan pada suhu 1000 °C selama 2 jam oleh Iqbal et al. Hasil pengamatan menggunakan XRD telah melaporkan bahwa zeolit ​​telah dimasukkan ke dalam HA dan puncak untuk komposit HA-zeolit ​​5% berat sesuai dengan struktur kristal HA.

Intensitas puncak HA dilaporkan menurun dengan meningkatkan konsentrasi zeolit ​​menjadi 25% berat. Namun puncak apatit berkurang bahkan cenderung menghilang dengan adanya konsentrasi zeolit ​​pada kisaran 50 wt%. Ukuran kristal sama dengan yang dihasilkan oleh penelitian sebelumnya, yaitu 49, 50, 44, dan 53 nm untuk komposit yang masing-masing mengandung 5, 10, 25, dan 50% berat zeolit.

Morfologi Komposit Zeolit ​​Hidroksiapatit

Beberapa keramik biokompatibel telah dikombinasikan dengan HA untuk mendapatkan komposit bioaktif dan biokompatibel. Leong dkk. telah mengevaluasi pengaruh suhu terhadap kekerasan dan sifat mikrostruktur komposit HA-Zr yang dihasilkan dengan teknik sintering. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekerasan meningkat 3 kali lipat dibandingkan dengan metode yang biasa digunakan.

Studi lain yang dilakukan oleh Taherian et al. yang telah mensintesis mesopori silika-HA nanokomposit bioaktif dengan metode sol-gel. Analisis TEM menunjukkan adanya kurungan kristal HA oleh lapisan bahan silika. Biokompatibilitas dievaluasi dan menunjukkan adanya perilaku biokompatibel silika yang meningkat dengan adanya HA dalam nanokomposit.

Kemampuan adsorpsi komposit HA-zeolit ​​yang dihasilkan dengan metode pengendapan telah dievaluasi oleh Nishida et al. Komposit HA-zeolit ​​digunakan sebagai komposit adsorben untuk menghilangkan ion kobalt dari larutan berair. 

Mereka melaporkan bahwa komposit HA-zeolit ​​​​memiliki adsorpsi permukaan yang lebih baik dibandingkan dengan HA murni yaitu sekitar 65% kobalt (II) pada pH mendekati 6 dan suhu sekitar 30 ^oC. Tingkat adsorpsi permukaan lebih rendah dengan kandungan ion logam.

Telah dilaporkan sebelumnya bahwa lapisan apatit berpori dapat memperkuat penerapan rekayasa jaringan tulang. Selanjutnya morfologi permukaan komposit HA-zeolit ​​yang disintesis dengan teknik gelombang mikro setelah direndam dalam SBF selama 336 jam seperti ditunjukkan pada data penelitian, telah dilaporkan oleh Iqbal et al. 

Mereka melaporkan bahwa lapisan partikel bola diamati lebih padat dengan meningkatkan kandungan zeolit ​​hingga 10% berat. Morfologi bentuk seperti jarum diamati pada permukaan sampel yang kemudian membentuk struktur cluster.

Komposit nano-hidroksiapatit-zeolit ​​dengan variasi kandungan zeolit ​​2,5% berat, 5% berat, dan 7,5% berat telah berhasil disintesis oleh Khorosani et al. Morfologi dan ukuran butir dianalisis menggunakan SEM dan TEM, ditunjukkan pada data penelitian telah melaporkan bahwa ukuran partikel HA murni dan kompositnya berada pada kisaran 40-200 nm.

Morfologi permukaannya dicirikan oleh peningkatan akumulasi partikel dengan ukuran yang lebih homogen oleh kandungan zeolit ​​​​permintaan. Mereka merekomendasikan bahwa nanokomposit zeolit ​​HA-7,5% berat cocok untuk bahan implan tulang manusia. Morfologi kristal nanokomposit HA-zeolit ​​yang telah diproduksi oleh Khorasani et al. sebagian besar berbentuk silinder dan elips dengan ukuran kristal antara 17-77 nm.

Dilaporkan oleh Ryu et al bahwa komposit HA-zeolit ​​yang disintesis dengan BFS memiliki distribusi ukuran pori di mesopori. Hal ini sangat menguntungkan karena dapat meningkatkan kemampuan menangkap kontaminan. Luas permukaan yang relatif tinggi ditemukan pada spesimen yang disintesis pada suhu kamar dan 90 ^oC.

Catatan menarik yang dikemukakan oleh Ryu et al adalah bahwa daya serap kontaminan dari potensi HA-zeolit ​​lebih tinggi daripada HA murni. Keadaan ini terjadi karena zeolit ​​memiliki luas permukaan dan kapasitas adsorpsi yang lebih besar daripada HA. Selanjutnya Ryu et al mengkonfirmasi penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Kuwahara dkk yang melaporkan bahwa HA dapat melengkapi kemampuan zeolit ​​yang hanya dapat menyerap kation.

Komposit Hidroksiapatit-Zeolit ​​untuk Pelapisan Mimetik Tulang

Dalam beberapa tahun terakhir, modifikasi permukaan bahan implan seperti pelapisan permukaan telah dievaluasi secara intensif untuk mendapatkan ketahanan permukaan material yang lebih baik terhadap keausan, korosi, dan lingkungan kimia, sambil mempertahankan biokompatibilitas, non-toksisitas dan sifat mekanik dari bahan implan. Untuk tujuan ini, pengobatan alkali dan penyemprotan plasma telah berhasil diterapkan untuk pelapisan permukaan implan dengan bahan berbasis kalsium fosfat atau HA.

Pendekatan lain adalah teknik deposisi uap kimia, terutama dalam aplikasi pelapis permukaan dari karbon seperti berlian. Doubkova dkk. telah menggunakan pelapis kristal zeolit ​​sintetis sebagai bahan pelapis. Pekerjaan mereka menegaskan penelitian sebelumnya bahwa zeolit ​​cocok sebagai substrat untuk menggabungkan ion logam, dan bahan pelapis implan. Penggunaan zeolit ​​​​untuk aplikasi biomedis telah diuraikan dalam ulasan topikal.

Komposit HA-zeolit ​​juga dikembangkan sebagai bahan pelapis pada baja tahan karat dan paduan titanium. Dilaporkan bahwa lapisan HA-zeolit ​​bersifat super hidrofilik dan lebih baik dalam hal ketahanan korosi dibandingkan paduan Ti6Al4V. Juga dilaporkan bahwa pelapis komposit dapat mempertahankan kesesuaian modulus elastisitas antara pelapis dan tulang, dan memiliki efek osteokonduktif pada osteoblastik janin manusia.

Fenomena ini disimpulkan oleh Bedi et al bahwa lapisan komposit HA-zeolit ​​​​dapat meningkatkan osteointegrasi implan dan mempercepat restorasi pasca-bedah. Fenomena ini dapat dianggap sebagai respons terhadap hasil penelitian sebelumnya yang melaporkan bahwa ketidaksesuaian modulus elastisitas menyebabkan patah tulang dan implan menjadi rileks dengan bertambahnya waktu yang menunjukkan osteointegrasi yang buruk.

Struktur kristal lapisan komposit HA Mordenite Framework Inverted (MFI) pada Ti6Al4V dan SS316L ditunjukkan pada Gambar. 6A-D, sedangkan analisis unsur pada permukaan dan hidrofilisitas lapisan masing-masing ditunjukkan pada Gambar 6E dan Gambar 6F.

Data juga menunjukkan dengan jelas bahwa struktur kristal campuran nano-mikro mendominasi morfologi lapisan dimana kristal nano-HA digunakan bersama dengan kristal MFI. Morfologi lapisan keseluruhan cocok dengan struktur lapisan untuk mimesis tulang meskipun rekristalisasi HA menghasilkan kristal seperti jarum.

Sifat Mekanik Komposit Hidroksiapatit-Zeolit

Sifat mekanik dari komposit HA-zeolit ​​sedikit dilaporkan oleh para peneliti sehingga tidak mudah untuk menyajikan tinjauan yang mendalam dan komprehensif terhadap sifat-sifat tersebut. Kalkandelen et al telah melaporkan bahwa mereka berhasil melakukan karakterisasi mekanik BHA yang ditambahkan ke komposit klinoptilolit-alumina (Al2O3). Sampel hijau dibuat dari BHP yang ditambahkan ke klinoptilolit (Cp) dan Al2O3 yang divariasikan kandungannya pada 5, 10, dan 15 % berat.

Sampel hijau dipadatkan dan kemudian disinter pada tekanan atmosfer pada 1000 °C dan 1300 °C selama 4 jam. Dilaporkan bahwa terjadi peningkatan sifat mekanik yang signifikan pada komposit Cp-Al2O3/BHA yang disinter pada suhu 1300oC dalam modulus elastisitas (1275 Mpa), kekerasan mikro (305 HV), dan kekuatan tekan (105,6 MPa).

Sebagai perbandingan, nilai kekuatan mekanik komposit yang disinter pada 1000oC masing-masing adalah 540 MPa, 305 HV, dan 31 MPa untuk modulus elastisitas, kekerasan mikro, dan kekuatan tekan. Juga, dilaporkan bahwa suhu sintering memberikan efek yang cukup pada penyusutan material.

Kesimpulan

Komposit HA-zeolit ​​telah berhasil diproduksi dengan berbagai metode seperti presipitasi basah berbantuan gelombang mikro, sintesis hidrotermal, dan metode sintering. Berbagai uji material telah dilakukan untuk menggali potensinya untuk digunakan sebagai material implan tulang manusia.

Komposit HA-zeolit ​​memberikan semua sifat biomaterial untuk implan tulang seperti sifat kimia, struktur kristal, morfologi permukaan, pelapis biomaterial, dan sifat mekanik. Komposit HAzeolit ​​cocok sebagai bahan pelapis pada substrat Ti6Al4V dan SS316L.

Lapisan tersebut meningkatkan osseointegrasi implan dan memperpendek fase penyembuhan setelah implantasi. Peneliti yang makalahnya telah direview menyarankan bahwa komposit HA-zeolit ​​​​cocok untuk digunakan sebagai bahan implan tulang manusia. Namun, biodegradasi, respon tubuh, dan aspek lain yang berdampak pada kemampuan komposit biokeramik untuk mempengaruhi lingkungan tubuh juga harus dipertimbangkan.

Sayangnya, hanya beberapa jenis literatur yang melaporkan sifat mekanik komposit HA-zeolit. Padahal sifat mekanik sangat penting karena banyak jenis tulang manusia berfungsi dalam kondisi menahan beban. Oleh karena itu, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan sifat mekanik komposit HAzeolit ​​sebagai bahan implan tulang manusia.

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.

Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.