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本发明公开了一类具有不同荧光标记的碳羟基磷灰石超细纳米线的制备方法。该方法是以十八胺、油酸、乙醇、水的混合相为反应溶剂,以硝酸钙为单一钙源,使用可溶性碳酸盐为碳源,可溶性磷酸盐为磷源,在密闭系统下合成的蓝色荧光标记的碳羟基磷灰石超细纳米线;通过对制备的碳羟基磷灰石超细纳米线进行二次水热掺杂稀土元素铕或者铽,制备出具有红色荧光或者绿色荧光的超细纳米线。本发明制备的超细纳米线是一种新型的富含碳酸根、磷酸根的碳羟基磷灰石,其丰富离子组成和超细微结构,以及稀土离子的有效掺杂使其可应用于荧光标记、生物医用材料,亦可用作新型的填充物等,应用前景良好。