01特殊形貌定安氧化鎂的製備

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，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燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解(jie)，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要(yao)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(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(bu)用粘合劑)混合後，通過機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再(zai)經(jing)過熱處理(li)得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入研(yan)究了時間對其反應(ying)進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐(zhu)漸變為絲(si)狀，最後變為球狀。

目(mu)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，通常具(ju)有定向生長的特性，有較好的結晶度和確(que)定的晶麵取(qu)向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加(jia)入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起著至(zhi)關重要(yao)的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位(wei)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晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超(chao)聲(sheng)法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲(sheng)空化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超(chao)聲(sheng)波會引起液體分子不(bu)斷(duan)受(shou)到壓縮和拉伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周(zhou)圍的水相會迅速(su)向氣泡中心湧入，釋(shi)放強壓力脈(mai)衝，這(zhe)種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象又(you)稱作超(chao)聲(sheng)空化效應(ying)。

本方法就是利用超(chao)聲(sheng)空化的機理(li)，利用超(chao)聲(sheng)波引起隨著液相的不(bu)斷(duan)舒(shu)張(zhang)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)產生衝擊波打擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開(kai)，從(cong)而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前驅物煆燒法製備的，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(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(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(na)為原料，通過常溫(wen)反應(ying)水熱晶化，製得了結晶良好、具(ju)有纖(xian)維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控製前驅體的分解(jie)速(su)度使其在低溫(wen)下緩慢分解(jie)以保持晶須狀外形，然後在高溫(wen)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(yao)是用介孔碳、棉(mian)花(hua)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(wen)在30℃，在快速(su)攪拌的條件下向其中快速(su)加(jia)入溫(wen)度為室(shi)溫(wen)，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去(qu)除，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨後將所得樣品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步粉碎後放置在氧化鋁(lv)坩堝中隨爐升溫(wen)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，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油浴(yu)環境(jing)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，通過改(gai)變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)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(xiao)酸鎂和碳酸銨(an)為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研(yan)究了其作為催化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添(tian)加(jia)劑混合，用氫氧化鈉(na)調節(jie)溶液pH值使得鎂沉(chen)降(jiang)，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添(tian)加(jia)劑換(huan)成檸(nin)檬(meng)酸或(huo)乙二胺(an)四乙酸二鈉(na)鹽時得到了纖(xian)維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色(se)譜法固定相、吸附有毒物質(zhi)、作為材料添(tian)加(jia)劑等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果受(shou)色(se)譜柱填(tian)料影響很大。目(mu)前所用的填(tian)料主要(yao)為二氧化矽基填(tian)料，二氧化矽基填(tian)料用於堿性條件下的分離時存在二次反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題(ti)。經(jing)研(yan)究探索發現鎂和鋁(lv)的氧化物和二氧化矽按一定比例的混合作為液相色(se)譜的固定相可以很好地解(jie)決這(zhe)一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜法中的應(ying)用得到越(yue)來越(yue)多的關注。

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)屬離子及(ji)有機汙染物，有希(xi)望應(ying)用於廢水處理(li)工藝中。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(yan)射峰是由(you)於誘導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米片在等離子體顯示麵板或(huo)其它(ta)光(guang)學應(ying)用領域將會是一個十分有前景的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，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)完整，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶瓷等物質(zhi)的改(gai)性添(tian)加(jia)劑，顯示出優良的物理(li)化學性質(zhi)和機械(xie)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)導率是氧化鋁(lv)的三倍)、穩定性和補(bu)強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫(wen)氧化性能。由(you)於具(ju)有上述優良性能，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(wen)複合材料，是近幾(ji)年發展較快的高技術結構(gou)新材料。

溫(wen)室(shi)氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影響越(yue)來越(yue)受(shou)重視，對二氧化碳搜捕的研(yan)究越(yue)來越(yue)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。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石(shi)強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室(shi)溫(wen)下二氧化碳靠物理(li)或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫(wen)度的升高而增加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸附去(qu)除水中的氟離子，去(qu)除效率比普(pu)通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(yan)究報道並不(bu)多見。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，的日本研(yan)究者Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無(wu)機材料，采用電導率研(yan)究測(ce)試(shi)了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革蘭氏(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)陰性菌、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(li)是由(you)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。