01特殊形貌船營氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由(you)前驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草酸鎂鍛(duan)燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構是由(you)片狀結(jie)構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，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要有兩(liang)條：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)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)與溶劑和粘合劑(有些情(qing)況可不用粘合劑)混合後，通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(shen)入研究(jiu)了(liao)時間對其反應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然(ran)後逐漸變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目前文(wen)獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米級，長度一般為微米級，通常具有定向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和確(que)定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納(na)米管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加入適(shi)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Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝(ning)的镓液滴(di)原位催化氧化鎂納(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(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲(sheng)空(kong)化現象中爆(bao)破的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊(ji)使得層狀氧化鎂剝離開來。超(chao)聲(sheng)波(bo)會引起液體分子(zi)不斷受到壓縮和拉(la)伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子(zi)出(chu)現疏密交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周(zhou)圍的水相會迅(xun)速(su)向氣泡中心湧(yong)入，釋放強壓力脈(mai)衝(chong)，這(zhe)種(zhong)脈(mai)衝(chong)的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象又稱(chen)作超(chao)聲(sheng)空(kong)化效應。

本方法就是利用超(chao)聲(sheng)空(kong)化的機理，利用超(chao)聲(sheng)波(bo)引起隨(sui)著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正(zheng)壓區不斷產生衝(chong)擊(ji)波(bo)打擊(ji)材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從(cong)而生成了(liao)氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆(duan)燒法製備的，即(ji)首先(xian)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。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條件下首先(xian)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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良(liang)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(su)度使其在低溫下緩慢(man)分解以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良(liang)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(mian)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(kuai)速(su)攪拌的條件下向其中快(kuai)速(su)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(zhuo)液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去除，本實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良(liang)好，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步粉碎後放置在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐升溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境(jing)將碳酸鉀和硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾(lv)洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究(jiu)了(liao)其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調(diao)節(jie)溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑換(huan)成檸(nin)檬酸或乙(yi)二(er)胺(an)四乙(yi)酸二(er)鈉鹽時得到了(liao)纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法固定相、吸(xi)附(fu)有毒物質(zhi)、作為材料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種(zhong)有效的分離技術，其分離效果受色譜(pu)柱(zhu)填料影響很大。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(jiu)探索發現鎂和鋁的氧化物和二(er)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(zhe)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。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米片表現出(chu)優異的吸(xi)附(fu)性能，可吸(xi)附(fu)常見的有毒重金屬(shu)離子(zi)及有機汙(wu)染物，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(you)於誘(you)導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米片在等離子(zi)體顯示麵板或其它光學應用領(ling)域將會是一個十分有前景的材料。

晶須是一種(zhong)針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至(zhi)幾個微米，長度為幾微米至(zhi)數百微米，由(you)於晶體結(jie)構完(wan)整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷等物質(zhi)的改性添加劑，顯示出(chu)優良(liang)的物理化學性質(zhi)和機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)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(chuan)導率是氧化鋁的三(san)倍)、穩定性和補(bu)強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫氧化性能。由(you)於具有上述(shu)優良(liang)性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材料的增強輔(fu)助材料，尤其適(shi)合製備高溫複合材料，是近幾年發展較快(kuai)的高技術結(jie)構新材料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境(jing)的負麵影響越(yue)來越(yue)受重視(shi)，對二(er)氧化碳搜捕(bu)的研究(jiu)越(yue)來越(yue)多。吸(xi)附(fu)法是一種(zhong)有效的搜捕(bu)二(er)氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸(xi)附(fu)劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結(jie)合為可逆過程，結(jie)合力比沸(fei)石強，比堿金屬(shu)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(xi)附(fu)，所以氧化鎂是比較合適(shi)的二(er)氧化碳吸(xi)附(fu)劑。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸(xi)附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附(fu)量隨(sui)溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附(fu)去除水中的氟離子(zi)，去除效率比普通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內外有關氧化鎂抗菌的研究(jiu)報道並(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最(zui)早可追溯到上個世紀(ji)的90年代中期，的日本研究(jiu)者(zhe)Sawai為了(liao)篩選出(chu)抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究(jiu)測試(shi)了(liao)一係列的陶瓷粉體。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)金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革蘭氏陽(yang)性菌、革蘭氏陰性菌、真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(you)活性氧引起的，而且MgO本身(shen)是一種(zhong)良(liang)好的幹燥(zao)劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。