01特殊形貌大渡口氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由前(qian)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(duan)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路(lu)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(qian)驅(qu)物，將前(qian)驅(qu)物熱處理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些情況可不用粘合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經(jing)過熱處理(li)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，並且繼續深(shen)入研究了時間對(dui)其反應(ying)進程(cheng)的影(ying)響，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

目前(qian)文獻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，通常具有定向生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和確定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米(mi)管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加(jia)入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過程(cheng)中起著至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝(ning)的镓液滴(di)原位(wei)催化氧化鎂納米(mi)管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲空化現象(xiang)中爆(bao)破的氣泡對(dui)層(ceng)狀氧化鎂的衝擊(ji)使得層(ceng)狀氧化鎂剝(bo)離(li)開來。超聲波會(hui)引起液體分子不斷受到壓縮和拉伸，產生交替的正(zheng)、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，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周(zhou)圍的水相會(hui)迅速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈(mai)衝，這種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這種現象(xiang)又稱作超聲空化效應(ying)。

本(ben)方法就是利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波引起隨(sui)著液相的不斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正(zheng)壓區不斷產生衝擊(ji)波打擊(ji)材料表麵，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被(bei)剝(bo)離(li)開，從(cong)而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前(qian)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(qian)驅(qu)物晶須，然(ran)後經(jing)熱處理(li)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(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(ying)水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具有纖(xian)維狀外形的前(qian)驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)驅(qu)體的分解速度使其在低溫下緩(huan)慢(man)分解以保持(chi)晶須狀外形，然(ran)後在高溫下燒結，可得到燒結良(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、棉花纖(xian)維等為硬(ying)模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴(yu)控溫在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加(jia)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(qing)變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去(qu)除，本(ben)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(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步(bu)粉碎後放置在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐升溫到600℃，相轉(zhuan)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(yu)環(huan)境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(di)後在700℃焙燒4h，通過改(gai)變硝酸鎂和碳酸鉀的比例(li)得到巢(chao)形和花型的氧化鎂晶體。

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、花狀和球狀的氧化鎂，並研究了其作為催化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添(tian)加(jia)劑混合，用氫氧化鈉調(diao)節溶液pH值(zhi)使得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅(qu)體，將添(tian)加(jia)劑換成檸檬(meng)酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽時得到了纖(xian)維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法固定相、吸附有毒(du)物質(zhi)、作為材料添(tian)加(jia)劑等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離(li)技術，其分離(li)效果受色譜(pu)柱填(tian)料影(ying)響很大。目前(qian)所用的填(tian)料主要為二氧化矽(gui)基填(tian)料，二氧化矽(gui)基填(tian)料用於堿性條件下的分離(li)時存在二次反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽(gui)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(ying)用得到越來越多的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒(du)重金屬離(li)子及(ji)有機汙(wu)染物，有希望應(ying)用於廢水處理(li)工藝中。還(huai)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處的特征衍射峰是由於誘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米(mi)片在等離(li)子體顯示麵板或其它光學應(ying)用領域將會(hui)是一個十分有前(qian)景的材料。

晶須是一種針(zhen)狀單(dan)晶體材料，其直徑為零點幾至(zhi)幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至(zhi)數百(bai)微米(mi)，由於晶體結構(gou)完整(zheng)，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質(zhi)的改(gai)性添(tian)加(jia)劑，顯示出優良(liang)的物理(li)化學性質(zhi)和機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)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(熱傳導率是氧化鋁的三倍)、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。由於具有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾年發展較(jiao)快的高技術結構(gou)新材料。

溫室氣體二氧化碳對(dui)環(huan)境的負麵影(ying)響越來越受重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研究越來越多。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。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆(ni)過程(cheng)，結合力比沸(fei)石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠(kao)物理(li)或化學作用被(bei)氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸附劑。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(sui)溫度的升高而增加(jia)。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去(qu)除水中的氟(fu)離(li)子，去(qu)除效率比普(pu)通商(shang)品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內(na)外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不多見。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(ri)本(ben)研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較(jiao)好的無(wu)機材料，采用電導率研究測試了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證實對(dui)革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

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