| Автор | de Leeuw, Nora H. |
| Автор | Bowe, James R. |
| Автор | Rabone, Jeremy A. L. |
| Дата выпуска | 2007 |
| dc.description | Computer modelling techniques have been employed to qualitatively and quantitatively investigate the dehydration of hydroxyapatite to oxyapatite and the defect chemistry of calcium-deficient hydroxyapatite, where a number of vacancy formation reactions are considered. The dehydration of hydroxyapatite into oxyhydroxyapatite is calculated to be endothermic by E = +83.2 kJ mol<sup>â 1</sup> in agreement with experiment, where thermal treatment is necessary to drive this process. Calcium vacancies are preferentially charge-compensated by carbonate ions substituting for phosphate groups (E = â 5.3 kJ mol<sup>â 1</sup>), whereas charge-compensating reactions involving PO4 vacancies are highly endothermic (E ⩾ 652 kJ mol<sup>â 1</sup>). The exothermicity of the charge compensation of a Ca vacancy accompanied by a PO4/CO3 substitution agrees with their co-occurrence in natural bone tissue and tooth enamel. Our calculations of a range of defect structures predict (i) that calcium vacancies as well as substitutional sodium and potassium ions would occur together with carbonate impurities at phosphate sites, but that other charge compensations by replacement of the phosphate groups are unfavourable, and (ii) that the hydroxy ions in the channel are easily replaced by carbonate groups, but that the formation of water or oxygen defects in the channels is thermodynamically unfavourable. Calculated elastic constants are reported for the defect structures. |
| Формат | application.pdf |
| Издатель | Royal Society of Chemistry |
| Название | A computational investigation of stoichiometric and calcium-deficient oxy- and hydroxy-apatites |
| Тип | research-article |
| DOI | 10.1039/b602012g |
| Electronic ISSN | 1364-5498 |
| Print ISSN | 1359-6640 |
| Журнал | Faraday Discussions |
| Том | 134 |
| Первая страница | 195 |
| Последняя страница | 214 |
| Аффилиация | de Leeuw Nora H.; School of Crystallography, Birkbeck College, University of London; Department of Chemistry, University College London |
| Аффилиация | Bowe James R.; School of Crystallography, Birkbeck College, University of London |
| Аффилиация | Rabone Jeremy A. L.; School of Crystallography, Birkbeck College, University of London |
| Библиографическая ссылка | W. A.Deer, R. A.Howie and J.Zussman, An introduction to the rock-forming minerals, Longman, Harlow, UK, 1992 |
| Библиографическая ссылка | Romer, Geochim. Cosmochim. Acta, 1996, 60, 1951 |
| Библиографическая ссылка | Menzies, Geochim. Cosmochim. Acta, 1997, 61, 2511 |
| Библиографическая ссылка | Corfu, Geochim. Cosmochim. Acta, 1998, 62, 2979 |
| Библиографическая ссылка | Pellas, Geochim. Cosmochim. Acta, 1997, 61, 3477 |
| Библиографическая ссылка | Wolf, Geochim. Cosmochim. Acta, 1996, 60, 4231 |
| Библиографическая ссылка | Farley, Geochim. Cosmochim. Acta, 1996, 60, 4223 |
| Библиографическая ссылка | Narasaraju, J. Mater. Sci., 1996, 31, 1 |
| Библиографическая ссылка | Ambrosio, J. Biomed. Mater. Res. (Appl. Biomater.), 2001, 58, 295 |
| Библиографическая ссылка | Cho, J. Mat. Sci.: Mat. Medicine, 1998, 9, 279 |
| Библиографическая ссылка | Baig, Calcif. Tissue Int., 1999, 64, 437 |
| Библиографическая ссылка | Yasukawa, Calcif. Tissue Int., 2003, 72, 243 |
| Библиографическая ссылка | Kolodziejski, Topics in Current Chemistry, 2004, 246, 235 |
| Библиографическая ссылка | Nelson, J. Dent. Res., 1982, 61, 1274 |
| Библиографическая ссылка | LeGeros, Connect. Tissue Res., 1995, 32, 525 |
| Библиографическая ссылка | Morgan, J. Mater. Sci.: Mat. Medicine, 1997, 8, 559 |
| Библиографическая ссылка | Suetsugu, J. Solid State Chem., 2000, 155, 292 |
| Библиографическая ссылка | Fleet, Amer. Mineral., 2004, 89, 1422 |
| Библиографическая ссылка | Peeters, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 3995 |
| Библиографическая ссылка | W. H.Peck, private communication, 2005 |
| Библиографическая ссылка | Stolyarova, Experiment in Geosciences, 1999, 7, 80 |
| Библиографическая ссылка | Zhou, J. Mat. Sci.: Mat. In Medicine, 1993, 4, 83 |
| Библиографическая ссылка | Alberius-Henning, J. Mater. Sci., 2001, 36, 663 |
| Библиографическая ссылка | Wang, Mater. Lett., 2004, 3025 |
| Библиографическая ссылка | J. C.Elliott, Structure and chemistry of the apatites and other calcium orthophosphates, Studies in inorganic chemistry 18, Elsevier, 1994 |
| Библиографическая ссылка | Wilson, Biomaterials, 2005, 26, 1317 |
| Библиографическая ссылка | Rodriguez-Lorenzo, J. Mat. Sci. Mat. in Medicine, 2005, 16, 393 |
| Библиографическая ссылка | Joris, J. Phys. Chem., 1971, 75, 3172 |
| Библиографическая ссылка | Meyer, Inorg. Chem., 1982, 21, 3029 |
| Библиографическая ссылка | M.Born and K.Huang, Dynamical Theory of Crystal Lattices, Oxford University Press, Oxford, 1954 |
| Библиографическая ссылка | Dick, Phys. Rev., 1958, 112, 90 |
| Библиографическая ссылка | Watson, J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1996, 92, 433 |
| Библиографическая ссылка | Mkhonto, J. Mater. Chem., 2002, 12, 2633 |
| Библиографическая ссылка | Du, Surf. Sci., 2004, 554, 193 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw NH, Phys. Chem. Chem. Phys., 2003, 5, 433 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, Phys. Chem. Chem. Phys., 2004, 6, 1860 |
| Библиографическая ссылка | Peroos, Biomaterials, 2006, 27, 2150 |
| Библиографическая ссылка | Mkhonto, J. Mater. Chem., 2002, 12, 2633 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, Phys. Chem. Chem. Phys., 2004, 6, 1860 |
| Библиографическая ссылка | Rabone, J. Comput. Chem., 2006, 27, 253 |
| Библиографическая ссылка | Pavese, Phys. Chem. Miner., 1996, 23, 89 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 2914 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 5241 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, Cryst. Growth Des., 2004, 4, 123 |
| Библиографическая ссылка | Sanders, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1984, 1271 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, J. Phys. Chem., 1995, 99, 17219 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 1270 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, J. Phys. Chem. B, 2003, 107, 1 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, Chem. Mater., 2003, 15, 1567 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, J. Mater. Chem., 2005, 15, 3272 |
| Библиографическая ссылка | Kresse, Phys. Rev. B, 1993, 47, 558 |
| Библиографическая ссылка | Kresse, Phys. Rev. B, 1994, 49, 14251 |
| Библиографическая ссылка | Kresse, Phys. Rev. B, 1996, 54, 11169 |
| Библиографическая ссылка | Kresse, Comput. Mater. Sci., 1996, 6, 15 |
| Библиографическая ссылка | Perdew, Phys. Rev. B, 1992, 46, 6671 |
| Библиографическая ссылка | Vosko, Can. J. Phys., 1980, 58, 1200 |
| Библиографическая ссылка | Blochl, Phys. Rev. B, 1994, 50, 17953 |
| Библиографическая ссылка | Kresse, Phys. Rev. B, 1999, 59, 1758 |
| Библиографическая ссылка | Monkhorst, Phys. Rev. B, 1976, 13, 5188 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, Chem. Commun., 2001, 17, 1646 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, Phys. Chem. Chem. Phys., 2002, 4, 3865 |
| Библиографическая ссылка | Gross, J. Mater. Sci., 1998, 33, 3985 |
| Библиографическая ссылка | Hartmann, J. Sol. State Chem., 2001, 160, 460 |
| Библиографическая ссылка | Bouhaouss, Int. J. Inorg. Mater., 2001, 3, 743 |
| Библиографическая ссылка | Islam, Chem. Commun., 2003, 13, 1486 |
| Библиографическая ссылка | Tolchard, Dalton Trans., 2005, 7, 1273 |
| Библиографическая ссылка | F. A.Kröger, The chemistry of imperfect crystals, North Holland Press, Amsterdam, 1964 |
| Библиографическая ссылка | W.van Gool, Principles of defect chemistry of crystalline solids, Academic Press, New York, 1966 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, J. Phys. Chem., 1995, 99, 17219 |
| Библиографическая ссылка | Du, Surf. Sci., 2004, 554, 193 |
| Библиографическая ссылка | Henning, Acta Crystallogr., Sect. B, 1999, 55, 170 |
| Библиографическая ссылка | de Leeuw, Chem. Mater., 2002, 14, 435 |
| Библиографическая ссылка | Vignoles, Calcif. Tissue Int., 1988, 43, 33 |
| Библиографическая ссылка | Moens, J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1994, 90, 2653 |
| Библиографическая ссылка | Schramm, Phys. Rev. B, 2000, 63, 024107 |
| Библиографическая ссылка | Brown, Annu. Rev. Mater. Sci., 1976, 6, 213 |
| Библиографическая ссылка | Sadlo, J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1998, 94, 3275 |
| Библиографическая ссылка | Sha, J. Appl. Phys., 1994, 75, 7784 |
| Библиографическая ссылка | I. L.Jäger, 2005, private communication |
| Библиографическая ссылка | Jäger, J. Biomechanics, 2005, 38, 1451 |
