01特殊形貌畢節氧化鎂的製備

球形結構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(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例(li)，堿式碳酸鎂的球體結構是由片狀結構的堿式碳酸鎂堆積而成(cheng)。將堿式碳酸鎂進行煆燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解(jie)，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術路線主要有兩條：(1)以鎂鹽(yan)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)將氧化鎂粉末與溶劑(ji)和(he)粘合劑(ji)(有些(xie)情況可不用粘合劑(ji))混合後，通(tong)過機械成(cheng)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(bing)且繼續深入研(yan)究了時間對其反應進程的影響(xiang)，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

目前文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通(tong)常具有定向(xiang)生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和(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(cheng)過程中起著(zhou)至關重要的作用，在高溫下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴(di)原(yuan)位(wei)催(cui)化氧化鎂納米(mi)管的各向(xiang)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(jian)在於超聲空化現象(xiang)中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲波會引起液體分子不斷受(shou)到壓縮(suo)和(he)拉伸，產生交替的正、負壓區，使得水分子出現疏(shu)密交替的變化，在疏(shu)的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂時，周(zhou)圍的水相會迅速向(xiang)氣泡中心湧入，釋(shi)放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這種現象(xiang)又稱作超聲空化效應。

本方法就(jiu)是利用超聲空化的機理，利用超聲波引起隨著(zhou)液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊波打擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離(li)開，從(cong)而生成(cheng)了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要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(huo)性氧化鎂和(he)氯化鎂為原(yuan)料在水熱條件下首先合成(cheng)堿式氯化鎂晶須，堿式氯化鎂晶須熱解(jie)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(tong)過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前驅體的分解(jie)速度使其在低溫下緩慢分解(jie)以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結，可得到燒結良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉花(hua)纖維等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速攪拌的條件下向(xiang)其中快速加入溫度為室溫，體積為200mL，濃度為0.8mol·L-1的K2CO3溶液（化學計量比）。此時溶液由澄清變為液固(gu)混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁液液固(gu)分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去除(chu)，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，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(gan)堝(guo)中隨爐升(sheng)溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱(dian)法，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)為原(yuan)料，用120℃油(you)浴環(huan)境(jing)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，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過改(gai)變硝酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)的比例(li)得到巢形和(he)花(hua)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(cheng)片狀、棒狀、花(hua)狀和(he)球狀的氧化鎂，並(bing)研(yan)究了其作為催(cui)化劑(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉調(diao)節溶液pH值使得鎂沉降(jiang)，水熱的方法合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑(ji)換(huan)成(cheng)檸(nin)檬酸或(huo)乙二胺四(si)乙酸二鈉鹽(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譜(pu)法固(gu)定相、吸附有毒物質、作為材料添加劑(ji)等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離(li)技(ji)術，其分離(li)效果受(shou)色譜(pu)柱(zhu)填(tian)料影響(xiang)很(hen)大。目前所用的填(tian)料主要為二氧化矽基填(tian)料，二氧化矽基填(tian)料用於堿性條件下的分離(li)時存在二次(ci)反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題。經研(yan)究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二氧化矽按一定比例(li)的混合作為液相色譜(pu)的固(gu)定相可以很(hen)好地解(jie)決(jue)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(duo)的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)片表現出優異(yi)的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離(li)子及(ji)有機汙(wu)染(ran)物，有希望應用於廢水處理工(gong)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處的特征衍射峰是由於誘(you)導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米(mi)片在等離(li)子體顯示麵板或(huo)其它光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(ling)點幾至幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數百微米(mi)，由於晶體結構完(wan)整，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶瓷(ci)等物質的改(gai)性添加劑(ji)，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(熱傳導率是氧化鋁的三(san)倍(bei))、穩(wen)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。由於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複(fu)合材料的增強輔助(zhu)材料，尤其適合製備高溫複(fu)合材料，是近幾年發展較(jiao)快的高技(ji)術結構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環(huan)境(jing)的負麵影響(xiang)越來越受(shou)重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多(duo)。吸附法是一種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附劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石(shi)強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室溫下二氧化碳靠物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸附劑(ji)。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附量隨溫度的升(sheng)高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除(chu)水中的氟離(li)子，去除(chu)效率比普通(tong)商品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國(guo)內外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並(bing)不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追(zhui)溯到上個世紀的90年代中期，的日本研(yan)究者Sawai為了篩選出抗菌性能較(jiao)好的無機材料，采用電導率研(yan)究測(ce)試(shi)了一係列的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)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被證實對革(ge)蘭(lan)氏(shi)陽性菌、革(ge)蘭(lan)氏(shi)陰性菌、真(zhen)菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

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