01特殊形貌保定氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是(shi)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(cao)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構是(shi)由(you)片狀結構的堿式碳酸鎂堆(dui)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術(shu)路(lu)線主要有兩(liang)條：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處(chu)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些情況(kuang)可不用粘合劑)混合後，通(tong)過機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再(zai)經(jing)過熱處(chu)理得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入研究了(liao)時間對其反應進程(cheng)的影響(xiang)，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先(xian)是(shi)片狀，然(ran)後逐漸變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級，長度一般為微米級，通(tong)常具(ju)有定向生長的特性，有較好的結晶度和確定的晶麵取(qu)向。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程(cheng)中起著(zhou)至(zhi)關重要的作用，在高溫(wen)下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝(ning)的镓液滴原位催化氧化鎂納米管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法(fa)處(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲空化現象中爆破(po)的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波會引起液體分子不斷受到壓縮(suo)和拉伸，產生交替的正、負壓區，使(shi)得水分子出現疏密(mi)交替的變(bian)化，在疏的地方(fang)得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破(po)裂時，周圍(wei)的水相會迅速(su)向氣泡(pao)中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這(zhe)種脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象又稱作超聲空化效應。

本方(fang)法(fa)就是(shi)利用超聲空化的機理，利用超聲波引起隨(sui)著(zhou)液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡(pao)，並使(shi)得微氣泡(pao)在正壓區不斷產生衝(chong)擊波打擊材(cai)料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從(cong)而生成了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采用前驅(qu)物煆(duan)燒法(fa)製備的，即(ji)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(ran)後經(jing)熱處(chu)理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條件下首先(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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通(tong)過常溫(wen)反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良好、具(ju)有纖(xian)維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過控(kong)製前驅(qu)體的分解速(su)度使(shi)其在低溫(wen)下緩慢分解以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫(wen)下燒結，可得到燒結良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是(shi)用介孔碳、棉花纖(xian)維等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫(wen)在30℃，在快速(su)攪拌的條件下向其中快速(su)加入溫(wen)度為室溫(wen)，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(bian)為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去除(chu)，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好，隨(sui)後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經(jing)初步粉碎(sui)後放置在氧化鋁坩堝(guo)中隨(sui)爐升(sheng)溫(wen)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(chen)澱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環(huan)境將碳酸鉀和硝(xiao)酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過改(gai)變(bian)硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研究了(liao)其作為催化劑負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值(zhi)使(shi)得鎂沉(chen)降，水熱的方(fang)法(fa)合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換成檸檬酸或乙(yi)二(er)胺四(si)乙(yi)酸二(er)鈉鹽時得到了(liao)纖(xian)維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法(fa)固定相、吸附有毒物質(zhi)、作為材(cai)料添加劑等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是(shi)一種有效的分離技術(shu)，其分離效果受色譜(pu)柱填料影響(xiang)很大。目前所用的填料主要為二(er)氧化矽(gui)基填料，二(er)氧化矽(gui)基填料用於堿性條件下的分離時存(cun)在二(er)次(ci)反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研究探索發現鎂和鋁的氧化物和二(er)氧化矽(gui)按一定比例的混合作為液相色譜(pu)的固定相可以很好地解決這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法(fa)中的應用得到越來越多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米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(ji)有機汙染物，有希望應用於廢水處(chu)理工藝中。還(huai)有人實驗對碳化法(fa)所製備球形氧化鎂進行XRD表征時發現，在335nm處(chu)的特征衍射峰是(shi)由(you)於誘導缺(que)陷或缺(que)陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與納米片在等離子體顯(xian)示麵板或其它光學應用領域將會是(shi)一個十分有前景(jing)的材(cai)料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零(ling)點幾至(zhi)幾個微米，長度為幾微米至(zhi)數(shu)百微米，由(you)於晶體結構完整(zheng)，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質(zhi)的改(gai)性添加劑，顯(xian)示出優良的物理化學性質(zhi)和機械性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖(xian)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(shi)氧化鋁的三(san)倍)、穩(wen)定性和補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫(wen)氧化性能。由(you)於具(ju)有上述優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複(fu)合材(cai)料的增強輔助材(cai)料，尤其適(shi)合製備高溫(wen)複(fu)合材(cai)料，是(shi)近幾年發展較快的高技術(shu)結構新材(cai)料。

溫(wen)室氣體二(er)氧化碳對環(huan)境的負麵影響(xiang)越來越受重視(shi)，對二(er)氧化碳搜捕(bu)的研究越來越多。吸附法(fa)是(shi)一種有效的搜捕(bu)二(er)氧化碳的方(fang)法(fa)，堿性氧化物是(shi)有效的二(er)氧化碳吸附劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結合為可逆過程(cheng)，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫(wen)下二(er)氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是(shi)比較合適(shi)的二(er)氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨(sui)溫(wen)度的升(sheng)高而增加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除(chu)水中的氟(fu)離子，去除(chu)效率比普通(tong)商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)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，最早(zao)可追溯到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本研究者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好的無(wu)機材(cai)料，采用電導率研究測試了(liao)一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是(shi)由(you)活性氧引起的，而且MgO本身(shen)是(shi)一種良好的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。