01特殊形貌大連氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)的氧化鎂是由前驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草(cao)酸鎂鍛燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構(gou)是由片狀結(jie)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(ji)術路線(xian)主要(yao)有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)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(fen)末與溶劑和(he)粘合劑(有些(xie)情況可不用粘合劑)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(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入(ru)研究了時間對其反(fan)應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

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(ju)有定(ding)向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和(he)確定(ding)的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法(fa)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(yao)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(ge)向異性生長。得到的氧化鎂納米管為單(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空(kong)化現象中爆破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝(chong)擊使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲波(bo)會引起液體分子不斷受到壓縮(suo)和(he)拉伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使(shi)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，周圍的水相會迅(xun)速向氣泡中心湧(yong)入(ru)，釋放(fang)強壓力脈(mai)衝(chong)，這種脈(mai)衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲空(kong)化效應。

本方法(fa)就(jiu)是利用超聲空(kong)化的機理，利用超聲波(bo)引起隨著液相的不斷舒(shu)張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並使(shi)得微氣泡在正壓區不斷產生衝(chong)擊波(bo)打擊材(cai)料表麵，使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝離(li)開，從而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前驅(qu)物煆(duan)燒法(fa)製備的，即首先(xian)製備堿式硫酸鎂、堿式氯化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂等前驅(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(xian)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(he)氫氧化鈉(na)為原料，通(tong)過常溫反(fan)應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具(ju)有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過控(kong)製前驅(qu)體的分解(jie)速度使(shi)其在低溫下緩(huan)慢(man)分解(jie)以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)是用介孔碳、棉花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(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加入(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(liu)水將可溶離(li)子去除，本實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步(bu)粉(fen)碎(sui)後放(fang)置在氧化鋁坩堝(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等采用化學沉澱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油浴環(huan)境將碳酸鉀(jia)和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾(lv)洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通(tong)過改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)的比例得到巢(chao)形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸銨(an)為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研究了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉(na)調(diao)節(jie)溶液pH值(zhi)使(shi)得鎂沉降(jiang)，水熱的方法(fa)合成了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換成檸檬酸或乙二(er)胺四乙酸二(er)鈉(na)鹽時得到了纖維狀和(he)盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色(se)譜(pu)法(fa)固(gu)定(ding)相、吸附有毒物質(zhi)、作為材(cai)料添加劑等領域。高效液相色(se)譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離(li)技(ji)術，其分離(li)效果(guo)受色(se)譜(pu)柱(zhu)填料影響很大。目前所用的填料主要(yao)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(li)時存(cun)在二(er)次(ci)反(fan)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(ding)比例的混合作為液相色(se)譜(pu)的固(gu)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(se)譜(pu)法(fa)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的吸附性能，可吸附常見的有毒重金(jin)屬(shu)離(li)子及有機汙(wu)染物，有希望應用於廢水處理工藝中。還有人實驗對碳化法(fa)所製備球形氧化鎂進行XRD表征時發現，在335nm處的特征衍射峰是由於誘(you)導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納米片在等離(li)子體顯示麵板或其它光學應用領域將會是一個十分有前景(jing)的材(cai)料。

晶須是一種針(zhen)狀單(dan)晶體材(cai)料，其直徑為零點幾(ji)至幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至數百微米，由於晶體結(jie)構(gou)完整，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬(shu)和(he)陶瓷(ci)等物質(zhi)的改性添加劑，顯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(ding)性和(he)補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫氧化性能。由於具(ju)有上述(shu)優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材(cai)料的增強輔助材(cai)料，尤其適合製備高溫複合材(cai)料，是近幾(ji)年發展較快的高技(ji)術結(jie)構(gou)新材(cai)料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環(huan)境的負麵影響越來越受重視，對二(er)氧化碳搜捕(bu)的研究越來越多(duo)。吸附法(fa)是一種有效的搜捕(bu)二(er)氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結(jie)合為可逆過程，結(jie)合力比沸石強，比堿金(jin)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附，所以氧化鎂是比較合適的二(er)氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二(er)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水中的氟離(li)子，去除效率比普通(tong)商品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯(su)到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本研究者Sawai為了篩(shai)選出抗菌性能較好的無機材(cai)料，采用電導率研究測試(shi)了一係列的陶瓷(ci)粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉(fen)體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬(shu)氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對革(ge)蘭(lan)氏陽性菌、革(ge)蘭(lan)氏陰(yin)性菌、真菌等都具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

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