01特殊形貌北碚氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是(shi)由前驅體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫氧化鎂或(huo)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構(gou)是(shi)由片狀結構(gou)的堿式碳酸鎂堆積而成。將堿式碳酸鎂進行煆燒，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(shu)路線主要(yao)有兩條(tiao)：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑和(he)粘(zhan)合劑(有些(xie)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(bing)且繼續深入研究了(liao)時間對其反應進程的影響，發現合成過(guo)程中氧化鎂先是(shi)片狀，然(ran)後逐漸變(bian)為絲(si)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(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通常具(ju)有定向生長的特性，有較好的結晶度和(he)確定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米(mi)管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過(guo)程中起著至(zhi)關重要(yao)的作用，在高溫(wen)下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝(ning)的镓液滴原(yuan)位(wei)催化氧化鎂納米(mi)管的各向異(yi)性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空(kong)化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊(ji)使(shi)得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超聲波會引(yin)起液體分子不斷受(shou)到壓縮(suo)和(he)拉(la)伸(shen)，產生交替(ti)的正、負壓區，使(shi)得水分子出現疏密交替(ti)的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會迅速向氣泡中心湧(yong)入，釋放強壓力脈衝，這種(zhong)脈衝的壓力往往高於104KPa，這種(zhong)現象又稱作超聲空(kong)化效應。

本(ben)方法就是(shi)利用超聲空(kong)化的機理，利用超聲波引(yin)起隨著液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊(ji)波打(da)擊(ji)材(cai)料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開(kai)，從(cong)而生成了(liao)氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要(yao)是(shi)采(cai)用前驅物煆燒法製備的，即(ji)首先製備堿式硫酸鎂、堿式氯化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂等前驅物晶須，然(ran)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(na)為原(yuan)料，通過(guo)常溫(wen)反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良好、具(ju)有纖(xian)維(wei)狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過(guo)控(kong)製前驅體的分解速度使(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(yao)是(shi)用介孔碳、棉(mian)花(hua)纖(xian)維(wei)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(kuai)速攪拌的條(tiao)件下向其中快(kuai)速加入溫(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(liu)水將可溶離子去除，本(ben)實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎後放置在氧化鋁坩堝中隨爐(lu)升溫(wen)到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采(cai)用化學沉澱法，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)為原(yuan)料，用120℃油浴環(huan)境將碳酸鉀(jia)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(gai)變(bian)硝酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)的比例得到巢形和(he)花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)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(hua)狀和(he)球狀的氧化鎂，並(bing)研究了(liao)其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯(ben)甲(jia)酸添(tian)加劑混合，用氫氧化鈉(na)調節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添(tian)加劑換成檸檬酸或(huo)乙二胺四乙酸二鈉(na)鹽時得到了(liao)纖(xian)維(wei)狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜(pu)法固定相、吸(xi)附有毒物質(zhi)、作為材(cai)料添(tian)加劑等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是(shi)一種(zhong)有效的分離技(ji)術(shu)，其分離效果(guo)受(shou)色譜(pu)柱填(tian)料影響很大。目前所用的填(tian)料主要(yao)為二氧化矽基填(tian)料，二氧化矽基填(tian)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。經研究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二氧化矽按(an)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一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法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(mi)片表現出優異(yi)的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金屬離子及有機汙(wu)染物，有希望應用於廢水處理工藝(yi)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(yan)射峰(feng)是(shi)由於誘導缺(que)陷或(huo)缺(que)陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測(ce)氧化鎂微球與(yu)納米(mi)片在等離子體顯示麵板或(huo)其它光學應用領域將會是(shi)一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是(shi)一種(zhong)針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾(ji)至(zhi)幾(ji)個微米(mi)，長度為幾(ji)微米(mi)至(zhi)數(shu)百(bai)微米(mi)，由於晶體結構(gou)完整，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶(tao)瓷(ci)等物質(zhi)的改(gai)性添(tian)加劑，顯示出優良的物理化學性質(zhi)和(he)機械性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖(xian)維(wei)狀，熔點高、強度大、彈性模量高，耐熱性、耐堿性、絕緣性、導熱性(熱傳導率是(shi)氧化鋁的三倍)、穩定性和(he)補強增(zeng)韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫(wen)氧化性能。由於具(ju)有上述(shu)優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材(cai)料的增(zeng)強輔助材(cai)料，尤其適合製備高溫(wen)複合材(cai)料，是(shi)近幾(ji)年發展較快(kuai)的高技(ji)術(shu)結構(gou)新材(cai)料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環(huan)境的負麵影響越來越受(shou)重視，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸(xi)附法是(shi)一種(zhong)有效的搜捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸(xi)附劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過(guo)程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫(wen)下二氧化碳靠物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二氧化碳吸(xi)附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附量隨溫(wen)度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去除水中的氟離子，去除效率比普(pu)通商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(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯(su)到上個世紀的90年代中期，的日本(ben)研究者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好的無(wu)機材(cai)料，采(cai)用電導率研究測(ce)試(shi)了(liao)一係列的陶(tao)瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶(tao)瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對革蘭(lan)氏陽性菌、革蘭(lan)氏陰(yin)性菌、真菌等都具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是(shi)由活(huo)性氧引(yin)起的，而且MgO本(ben)身是(shi)一種(zhong)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。