01特殊形貌蚌埠氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)的氧化鎂是由(you)前驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草酸鎂鍛燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構(gou)是由(you)片狀結(jie)構(gou)的堿式碳酸鎂堆積而成。將堿式碳酸鎂進行煆(duan)燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術路(lu)線主要有兩(liang)條(tiao)：(1)以鎂鹽(yan)為原(yuan)料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和(he)粘(zhan)合劑(有些情況可不用粘(zhan)合劑)混合後，通過(guo)機械成型得到球形氧化鎂，再(zai)經過(guo)熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深(shen)入研究了時間對其反應進程(cheng)的影響(xiang)，發現合成過(guo)程(cheng)中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐漸變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通常具有定向(xiang)生長的特性，有較(jiao)好的結(jie)晶度和(he)確定的晶麵取(qu)向(xiang)。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納(na)米(mi)管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米(mi)管的形成過(guo)程(cheng)中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴(di)原(yuan)位(wei)催化氧化鎂納(na)米(mi)管的各向(xiang)異性生長。得到的氧化鎂納(na)米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空(kong)化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超聲(sheng)波會引(yin)起液體分子不斷受到壓縮和(he)拉伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變化，在疏的地方(fang)得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會迅速向(xiang)氣泡中心湧(yong)入，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這種現象又(you)稱作超聲(sheng)空(kong)化效應。

本方(fang)法就是利用超聲(sheng)空(kong)化的機理，利用超聲(sheng)波引(yin)起隨著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正(zheng)壓區不斷產生衝擊波打(da)擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開(kai)，從(cong)而生成了氧化鎂納(na)米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅(qu)物煆(duan)燒法製備的，即首先(xian)製備堿式硫酸鎂、堿式氯化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂等前驅(qu)物晶須，然後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和(he)氯化鎂為原(yuan)料在水熱條(tiao)件下首先(xian)合成堿式氯化鎂晶須，堿式氯化鎂晶須熱解後形貌能得到保持，從(cong)而得到氧化鎂晶須，晶須長度約200um，直徑約0.5um。

以硫酸鎂和(he)氫氧化鈉為原(yuan)料，通過(guo)常溫反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過(guo)控製前驅(qu)體的分解速度使其在低溫下緩(huan)慢分解以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉(mian)花纖維等為硬模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快(kuai)速攪拌的條(tiao)件下向(xiang)其中快(kuai)速加入溫度為室溫，體積為200mL，濃度為0.8mol·L-1的K2CO3溶液（化學計量比）。此時溶液由(you)澄清變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去除，本實驗中所製備的樣(yang)品過(guo)濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉碎(sui)後放置(zhi)在氧化鋁(lv)坩堝中隨爐(lu)升溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油浴環境將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過(guo)濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過(guo)改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和(he)碳酸銨為原(yuan)料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研究了其作為催化劑負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方(fang)法合成了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換(huan)成檸檬(meng)酸或乙(yi)二胺四(si)乙(yi)酸二鈉鹽(yan)時得到了纖維狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固定相、吸附有毒物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種有效的分離技(ji)術，其分離效果(guo)受色(se)譜柱(zhu)填料影響(xiang)很(hen)大。目前所用的填料主要為二氧化矽(gui)基(ji)填料，二氧化矽(gui)基(ji)填料用於堿性條(tiao)件下的分離時存在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題(ti)。經研究探索發現鎂和(he)鋁(lv)的氧化物和(he)二氧化矽(gui)按(an)一定比例的混合作為液相色(se)譜的固定相可以很(hen)好地解決(jue)這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜法中的應用得到越(yue)來越(yue)多的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米(mi)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離子及有機汙染(ran)物，有希望應用於廢(fei)水處理工藝中。還有人實驗對碳化法所製備球形氧化鎂進行XRD表征時發現，在335nm處的特征衍射(she)峰是由(you)於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米(mi)片在等離子體顯示麵板(ban)或其它(ta)光(guang)學應用領域將會是一個十分有前景的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數(shu)百微米(mi)，由(you)於晶體結(jie)構(gou)完整，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶瓷等物質的改性添加劑，顯示出優良的物理化學性質和(he)機械性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖維狀，熔點高、強度大、彈性模量高，耐熱性、耐堿性、絕緣性、導熱性(熱傳(chuan)導率是氧化鋁(lv)的三倍(bei))、穩定性和(he)補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫氧化性能。由(you)於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材料的增強輔(fu)助材料，尤(you)其適(shi)合製備高溫複合材料，是近幾年發展較(jiao)快(kuai)的高技(ji)術結(jie)構(gou)新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵影響(xiang)越(yue)來越(yue)受重視，對二氧化碳搜捕(bu)的研究越(yue)來越(yue)多。吸附法是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆(ni)過(guo)程(cheng)，結(jie)合力比沸(fei)石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠(kao)物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適(shi)的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟離子，去除效率比普通商(shang)品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯到上個世紀(ji)的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較(jiao)好的無(wu)機材料，采用電導率研究測試了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真菌等都(du)具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由(you)活(huo)性氧引(yin)起的，而且MgO本身是一種良好的幹燥(zao)劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。