01特殊形貌北海氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是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)術路(lu)線主要(yao)有兩(liang)條：(1)以鎂鹽為原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(mo)與溶劑(ji)和(he)粘合劑(ji)(有些情況可不用粘合劑(ji))混合後，通過機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再(zai)經過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入研究(jiu)了時間對(dui)其反應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然後逐(zhu)漸變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目前文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和(he)確定的晶麵(mian)取向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起(qi)著(zhou)至關重要(yao)的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴原位(wei)催(cui)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。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象(xiang)中爆破(po)的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波會引(yin)起(qi)液體分子(zi)不斷(duan)受到壓縮和(he)拉伸，產生交替(ti)的正(zheng)、負壓區，使得水分子(zi)出現疏(shu)密交替(ti)的變化，在疏(shu)的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周(zhou)圍的水相會迅(xun)速向氣泡中心湧入，釋放(fang)強壓力脈(mai)衝(chong)，這種(zhong)脈(mai)衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種(zhong)現象(xiang)又稱作超聲空化效應。

本方法就是利用超聲空化的機理，利用超聲波引(yin)起(qi)隨著(zhou)液相的不斷(duan)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(duan)產生衝(chong)擊波打擊材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離開，從而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前驅物煆燒法製備的，即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，然後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和(he)氯化鎂為原料在水熱條件(jian)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)為原料，通過常溫(wen)反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控製前驅體的分解速度使其在低溫(wen)下緩(huan)慢分解以保持晶須狀外形，然後在高溫(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(wen)在30℃，在快(kuai)速攪拌的條件(jian)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(zi)去(qu)除，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初(chu)步粉碎後放(fang)置在氧化鋁(lv)坩堝中隨爐升(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等采用化學沉澱(dian)法，以硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境將碳酸鉀和(he)硝(xiao)酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通過改變硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢(chao)形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研究(jiu)了其作為催(cui)化劑(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉(na)調節(jie)溶液pH值(zhi)使得鎂沉降(jiang)，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑(ji)換成檸檬酸或(huo)乙二胺四乙酸二鈉(na)鹽時得到了纖維狀和(he)盤(pan)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(du)物質(zhi)、作為材料添加劑(ji)等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種(zhong)有效的分離技(ji)術，其分離效果受色譜(pu)柱填料影響很大。目前所用的填料主要(yao)為二氧化矽基(ji)填料，二氧化矽基(ji)填料用於堿性條件(jian)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(jiu)探索發現鎂和(he)鋁(lv)的氧化物和(he)二氧化矽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一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)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米片表現出優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒(du)重金(jin)屬(shu)離子(zi)及(ji)有機汙染物，有希望應用於廢水處理工藝(yi)中。還有人實驗對(dui)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)射峰是由於誘導缺(que)陷或(huo)缺(que)陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測氧化鎂微球與納米片在等離子(zi)體顯示麵(mian)板(ban)或(huo)其它光(guang)學應用領域將會是一個(ge)十分有前景的材料。

晶須是一種(zhong)針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個(ge)微米，長度為幾微米至數百微米，由於晶體結構(gou)完整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬(shu)和(he)陶瓷(ci)等物質(zhi)的改性添加劑(ji)，顯示出優良的物理化學性質(zhi)和(he)機械(xie)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(熱傳導率是氧化鋁(lv)的三倍(bei))、穩(wen)定性和(he)補強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫(wen)氧化性能。由於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助(zhu)材料，尤(you)其適合製備高溫(wen)複合材料，是近幾年發展較快(kuai)的高技(ji)術結構(gou)新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對(dui)環境的負麵(mian)影響越(yue)來越(yue)受重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研究(jiu)越(yue)來越(yue)多。吸(xi)附法是一種(zhong)有效的搜捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸(xi)附劑(ji)。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金(jin)屬(shu)氧化物弱，室溫(wen)下二氧化碳靠物理或(huo)化學作用被(bei)氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸(xi)附劑(ji)。介孔氧化鎂對(dui)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(sheng)高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去(qu)除水中的氟離子(zi)，去(qu)除效率比普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(jiu)報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯(su)到上個(ge)世紀的90年代中期，的日本研究(jiu)者Sawai為了篩(shai)選(xuan)出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究(jiu)測試了一係列的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金(jin)屬(shu)氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被(bei)證(zheng)實對(dui)革(ge)蘭氏(shi)陽性菌、革(ge)蘭氏(shi)陰性菌、真(zhen)菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活性氧引(yin)起(qi)的，而且MgO本身是一種(zhong)良好的幹燥(zao)劑(ji)，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑(ji)，進而抑製、殺滅微生物。