01特殊形貌涪陵氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由(you)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(duan)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(you)片狀結構的堿式碳酸鎂堆(dui)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(ji)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驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處理(li)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(bu)用粘(zhan)合劑)混合後，通(tong)過機械成(cheng)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。等用沉澱法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深(shen)入研究了時間對其反應進程的影(ying)響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐(zhu)漸變為絲狀，最(zui)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(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通(tong)常具(ju)有定向生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和確定的晶麵(mian)取向。利用碳-熱蒸發法(fa)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(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成(cheng)過程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴(di)原位催化氧化鎂納米(mi)管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超(chao)聲(sheng)法(fa)處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲(sheng)空(kong)化現象中爆破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超(chao)聲(sheng)波會引起液體分子不(bu)斷受(shou)到壓縮(suo)和拉(la)伸，產生交替的正、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(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周圍的水相會迅(xun)速向氣泡(pao)中心湧入，釋放強壓力脈(mai)衝，這(zhe)種(zhong)脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象又稱作超(chao)聲(sheng)空(kong)化效應。

本方法(fa)就(jiu)是利用超(chao)聲(sheng)空(kong)化的機理(li)，利用超(chao)聲(sheng)波引起隨著液相的不(bu)斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打擊材(cai)料表麵(mian)，使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(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅(qu)物煆燒法(fa)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(ran)後經(jing)熱處理(li)得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條件下首先合成(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(tong)過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具(ju)有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前驅(qu)體的分解速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，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、棉花纖維等為硬(ying)模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加(jia)入溫度為室(shi)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(qing)變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去除，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(chu)步粉碎後放置在氧化鋁坩(gan)堝(guo)中隨爐升溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環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，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過改變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(fa)，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成(cheng)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(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)氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降(jiang)，水熱的方法(fa)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)乙二胺四乙酸二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(fa)固定相、吸附有毒(du)物質、作為材(cai)料添(tian)加(jia)劑等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種(zhong)有效的分離技(ji)術，其分離效果受(shou)色譜(pu)柱(zhu)填料影(ying)響很(hen)大。目(mu)前所用的填料主要為二氧化矽基填料，二氧化矽基填料用於堿性條件下的分離時存在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經(jing)研究探(tan)索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按(an)一定比例的混合作為液相色譜(pu)的固定相可以很(hen)好地解決(jue)這(zhe)一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法(fa)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米(mi)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒(du)重金(jin)屬離子及有機汙(wu)染物，有希望應用於廢水處理(li)工藝中。還(huai)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(you)於誘導缺陷(xian)或(huo)缺陷(xian)能級而產生新能級。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與(yu)納米(mi)片在等離子體顯示麵(mian)板(ban)或(huo)其它光學應用領域將會是一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是一種(zhong)針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾至幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數(shu)百微米(mi)，由(you)於晶體結構完(wan)整，晶須具(ju)有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶瓷(ci)等物質的改性添(tian)加(jia)劑，顯示出優良的物理(li)化學性質和機械性能。

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(熱傳導率是氧化鋁的三倍(bei))、穩(wen)定性和補強增(zeng)韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫氧化性能。由(you)於具(ju)有上述優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複(fu)合材(cai)料的增(zeng)強輔助材(cai)料，尤其適(shi)合製備高溫複(fu)合材(cai)料，是近幾年發展較(jiao)快的高技(ji)術結構新材(cai)料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對環境的負麵(mian)影(ying)響越(yue)來越(yue)受(shou)重視，對二氧化碳搜捕的研究越(yue)來越(yue)多。吸附法(fa)是一種(zhong)有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，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(ni)過程，結合力比沸石強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室(shi)溫下二氧化碳靠(kao)物理(li)或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適(shi)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，吸附量隨溫度的升高而增(zeng)加(jia)。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除水中的氟離子，去除效率比普通(tong)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究報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯到上個世(shi)紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較(jiao)好的無(wu)機材(cai)料，采用電導率研究測(ce)試了一係列(lie)的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷(ci)粉體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金(jin)屬氧化物和碳化物。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(ju)有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理(li)是由(you)活(huo)性氧引起的，而且MgO本身是一種(zhong)良好的幹燥劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。