01特殊形貌郴州氧化鎂的製備

球形結構(gou)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(shi)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)路線主要有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)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(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。等用沉澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入(ru)研究了時間對(dui)其反應進程的影響(xiang)，發現合成過程中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐漸變為絲(si)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米級，長度一般為微米級，通(tong)常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和(he)確定的晶麵取(qu)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(jia)入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催化氧化鎂納米管的各向異(yi)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(bao)破的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝(chong)擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波(bo)會引起液體分子不(bu)斷受到壓縮和(he)拉伸(shen)，產生交替(ti)的正、負壓區，使(shi)得水分子出現疏(shu)密交替(ti)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(lie)時，周圍的水相會迅速向氣泡中心湧入(ru)，釋放(fang)強壓力脈衝(chong)，這種(zhong)脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種(zhong)現象(xiang)又(you)稱(chen)作超聲空化效應。

本方法就(jiu)是(shi)利用超聲空化的機理，利用超聲波(bo)引起隨著液相的不(bu)斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝(chong)擊波(bo)打擊材料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采(cai)用前驅(qu)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(qu)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(chi)，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)氫氧化鈉為原料，通(tong)過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖(xian)維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過控(kong)製前驅(qu)體的分解速度使(shi)其在低溫下緩(huan)慢分解以保持(chi)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(shi)用介孔碳、棉花(hua)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(yu)控(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加(jia)入(ru)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(cheng)清(qing)變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該(gai)懸(xuan)濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去(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(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步(bu)粉碎後放(fang)置在氧化鋁坩堝中隨爐升溫到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(cai)用化學沉澱法，以硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)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，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過改(gai)變硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀的比例(li)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(xiao)酸鎂和(he)碳酸銨為原料，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(jia)劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節(jie)溶液pH值使(shi)得鎂沉降(jiang)，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加(jia)劑(ji)換(huan)成檸(nin)檬(meng)酸或乙二(er)胺四乙酸二(er)鈉鹽時得到了纖(xian)維狀和(he)盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法固定相、吸附(fu)有毒物質(zhi)、作為材料添加(jia)劑(ji)等領(ling)域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是(shi)一種(zhong)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)氧化矽基填料，二(er)氧化矽基填料用於堿性條件下的分離時存在二(er)次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究探(tan)索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二(er)氧化矽按一定比例(li)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(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出優異(yi)的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金(jin)屬離子及有機汙(wu)染物，有希望應用於廢(fei)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處的特征衍射峰(feng)是(shi)由(you)於誘(you)導缺陷(xian)或缺陷(xian)能級而產生新能級。從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(ling)域將會是(shi)一個十分有前景的材料。

晶須是(shi)一種(zhong)針(zhen)狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百(bai)微米，由(you)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)屬和(he)陶瓷等物質(zhi)的改(gai)性添加(jia)劑(ji)，顯(xian)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)氧化鋁的三倍)、穩定性和(he)補強增(zeng)韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫氧化性能。由(you)於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增(zeng)強輔助(zhu)材料，尤其適合製備高溫複合材料，是(shi)近幾年發展較快的高技術(shu)結構(gou)新材料。

溫室氣體二(er)氧化碳對(dui)環境的負麵影響(xiang)越來越受重視，對(dui)二(er)氧化碳搜捕的研究越來越多(duo)。吸附(fu)法是(shi)一種(zhong)有效的搜捕二(er)氧化碳的方法，堿性氧化物是(shi)有效的二(er)氧化碳吸附(fu)劑(ji)。氧化鎂對(dui)二(er)氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二(er)氧化碳吸附(fu)劑(ji)。介孔氧化鎂對(dui)二(er)氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附(fu)量隨溫度的升高而增(zeng)加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去(qu)除水中的氟(fu)離子，去(qu)除效率比普通(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究報道並(bing)不(bu)多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究者(zhe)Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無(wu)機材料，采(cai)用電導率研究測試了一係列(lie)的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金(jin)屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對(dui)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰(yin)性菌、真菌等都(du)具有較強殺菌、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(zhong)良好的幹燥(zao)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。