01特殊形貌常德氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由(you)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(cao)酸鎂鍛燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例(li)，堿式碳酸鎂的球體結構(gou)是由(you)片狀結構(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(jie)，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路(lu)線主要有兩(liang)條：(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)將氧化鎂粉末與溶劑(ji)和粘(zhan)合劑(ji)(有些(xie)情(qing)況可不(bu)用粘(zhan)合劑(ji))混合後，通(tong)過機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再經過熱處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(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)米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通(tong)常具(ju)有定(ding)向生長的特性，有較好的結晶度和確定(ding)的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納(na)米管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成過程中起著至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原(yuan)位催化氧化鎂納(na)米管的各向異性生長。得到的氧化鎂納(na)米管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超(chao)聲法(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲空化現象(xiang)中爆破的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝(chong)擊(ji)使得層狀氧化鎂剝(bo)離開來。超(chao)聲波會(hui)引起液體分子(zi)不(bu)斷(duan)受到壓縮和拉伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子(zi)出現疏密(mi)交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍(wei)的水相會(hui)迅速向氣泡中心湧入，釋(shi)放強壓力脈(mai)衝(chong)，這種脈(mai)衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種現象(xiang)又稱作超(chao)聲空化效應。

本方法(fa)就是利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波引起隨著液相的不(bu)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(bu)斷(duan)產生衝(chong)擊(ji)波打擊(ji)材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝(bo)離開，從而生成了氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆(duan)燒法(fa)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)性氧化鎂和氯化鎂為原(yuan)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(jie)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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉(na)為原(yuan)料，通(tong)過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具(ju)有纖維(wei)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(wei)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(yu)控溫在30℃，在快(kuai)速攪拌的條件(jian)下向其中快(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。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)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(zhi)在氧化鋁坩堝中隨爐(lu)升溫到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(chen)澱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)為原(yuan)料，用120℃油浴(yu)環(huan)境將碳酸鉀(jia)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)過改變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例(li)得到巢形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原(yuan)料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研究(jiu)了其作為催化劑(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(na)調節溶液pH值使得鎂沉(chen)降，水熱的方法(fa)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(wei)狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定(ding)相、吸附有毒物質(zhi)、作為材料添加劑(ji)等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果受色譜柱(zhu)填料影響很大。目前所用的填料主要為二氧化矽基填料，二氧化矽基填料用於堿性條件(jian)下的分離時存(cun)在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究(jiu)探(tan)索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定(ding)比例(li)的混合作為液相色譜的固定(ding)相可以很好地解(jie)決這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法(fa)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)米片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離子(zi)及有機汙染(ran)物，有希(xi)望應用於廢水處理工藝中。還有人實驗對(dui)碳化法(fa)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(she)峰是由(you)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(ce)氧化鎂微球與納(na)米片在等離子(zi)體顯(xian)示麵板(ban)或(huo)其它光(guang)學應用領域將會(hui)是一個十分有前景的材料。

晶須是一種針(zhen)狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至(zhi)幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至(zhi)數(shu)百微米，由(you)於晶體結構(gou)完(wan)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)的改性添加劑(ji)，顯(xian)示出優良的物理化學性質(zhi)和機械(xie)性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖維(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(熱傳導率是氧化鋁的三倍)、穩定(ding)性和補(bu)強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫氧化性能。由(you)於具(ju)有上述(shu)優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔(fu)助(zhu)材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾(ji)年發展較快(kuai)的高技術結構(gou)新材料。

溫室氣體二氧化碳對(dui)環(huan)境的負麵影響越(yue)來越(yue)受重視(shi)，對(dui)二氧化碳搜捕的研究(jiu)越(yue)來越(yue)多。吸附法(fa)是一種有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑(ji)。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石(shi)強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠物理或(huo)化學作用被(bei)氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附劑(ji)。介孔氧化鎂對(dui)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(chu)水中的氟離子(zi)，去除(chu)效率比普通(tong)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(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早(zao)可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究(jiu)者Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究(jiu)測(ce)試了一係列(lie)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(bei)證(zheng)實對(dui)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都(du)具(ju)有較強殺菌、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。