01特殊形貌房山氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫(qing)氧化鎂或(huo)球形堿式草酸鎂鍛燒而成(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結構是由片狀結構的堿式碳酸鎂堆積而成(cheng)。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(xian)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(yu)溶劑和粘(zhan)合劑(有些情況可不用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經(jing)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(ru)研(yan)究了時間對其反(fan)應進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是片狀，然後逐(zhu)漸變(bian)為絲(si)狀，最(zui)後變(bian)為球狀。

目(mu)前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，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管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加(jia)入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)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(ning)的镓液滴(di)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(jian)在於超聲空化現象(xiang)中爆破(po)的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊(ji)使(shi)得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波會(hui)引起液體分子(zi)不斷(duan)受到壓縮和拉(la)伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏密(mi)交替的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周圍的水相會(hui)迅速(su)向氣泡中心湧入(ru)，釋放強壓力脈衝，這(zhe)種脈衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象(xiang)又(you)稱作超聲空化效應。

本(ben)方法就(jiu)是利用超聲空化的機理，利用超聲波引起隨著液相的不斷(duan)舒(shu)張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正(zheng)壓區不斷(duan)產生衝擊(ji)波打(da)擊(ji)材料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅(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(jing)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(jian)下首先合成(cheng)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(qing)氧化鈉為原料，通過常溫反(fan)應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控製前驅(qu)體的分解速(su)度使(shi)其在低溫下緩(huan)慢分解以保持晶須狀外形，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。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉(mian)花纖維等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速(su)攪拌的條件(jian)下向其中快速(su)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）。此時溶液由澄清變(bian)為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去除，本(ben)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(jing)初(chu)步粉碎後放置(zhi)在氧化鋁坩(gan)堝(guo)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等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油(you)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，過濾洗(xi)滌後在700℃焙燒4h，通過改變(bian)硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢(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(an)為原料，用水熱法合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研(yan)究了其作為催化劑負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添(tian)加(jia)劑混合，用氫(qing)氧化鈉調節(jie)溶液pH值(zhi)使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成(cheng)了片狀的氫(qing)氧化鎂前驅(qu)體，將添(tian)加(jia)劑換成(cheng)檸檬酸或(huo)乙二(er)胺四乙酸二(er)鈉鹽時得到了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、吸附有毒物質(zhi)、作為材料添(tian)加(jia)劑等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技術(shu)，其分離效果受色譜(pu)柱填料影響很大。目(mu)前所用的填料主要為二(er)氧化矽(gui)基(ji)填料，二(er)氧化矽(gui)基(ji)填料用於堿性條件(jian)下的分離時存(cun)在二(er)次反(fan)應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二(er)氧化矽(gui)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(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出優異(yi)的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離子(zi)及有機汙染物，有希望應用於廢水處理工藝中。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處的特征衍射(she)峰是由於誘(you)導缺陷或(huo)缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子(zi)體顯示麵板或(huo)其它光學應用領域將會(hui)是一個(ge)十分有前景的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個(ge)微米，長度為幾微米至數百微米，由於晶體結構完(wan)整，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷(ci)等物質(zhi)的改性添(tian)加(jia)劑，顯示出優良的物理化學性質(zhi)和機械性能。

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)導率是氧化鋁的三倍)、穩定性和補(bu)強增(zeng)韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫氧化性能。由於具有上述(shu)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(you)其適合製備高溫複合材料，是近幾年發展較(jiao)快的高技術(shu)結構新材料。

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，對二(er)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(er)氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較(jiao)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，吸附量隨溫度的升高而增(zeng)加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟離子(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(na)外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最(zui)早可追溯到上個(ge)世(shi)紀的90年代中期，的日本(ben)研(yan)究者Sawai為了篩選(xuan)出抗菌性能較(jiao)好的無機材料，采用電導率研(yan)究測(ce)試(shi)了一係列的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)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被證(zheng)實對革蘭(lan)氏(shi)陽性菌、革蘭(lan)氏(shi)陰性菌、真菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活性氧引起的，而且MgO本(ben)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。