01特殊形貌阜新氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前(qian)驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫(qing)氧化鎂或球形堿式草酸鎂鍛燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構是由片狀結(jie)構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，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術(shu)路線主要有兩(liang)條：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處(chu)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些情況(kuang)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(chu)理得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深(shen)入研(yan)究了(liao)時間對其反應(ying)進程的影(ying)響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸(jian)變為絲狀，最後變為球狀。

目前(qian)文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通(tong)常具(ju)有定向(xiang)生長的特性，有較(jiao)好的結(jie)晶度和確定的晶麵(mian)取向(xiang)。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納(na)米(mi)管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米(mi)管的形成過程中起(qi)著至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位(wei)催化氧化鎂納(na)米(mi)管的各(ge)向(xiang)異性生長。得到的氧化鎂納(na)米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超(chao)聲法處(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超(chao)聲空化現象中爆破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝(bo)離(li)開來。超(chao)聲波會引起(qi)液體分子不斷受到壓縮(suo)和拉(la)伸(shen)，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏密(mi)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(lie)時，周圍的水相會迅速(su)向(xiang)氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又(you)稱作超(chao)聲空化效應(ying)。

本方法就(jiu)是利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波引起(qi)隨著液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正(zheng)壓區不斷產生衝擊波打(da)擊材料表麵(mian)，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝(bo)離(li)開，從而生成了(liao)氧化鎂納(na)米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前(qian)驅物煆(duan)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)驅物晶須，然後經熱處(chu)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，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(ying)水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良好、具(ju)有纖(xian)維(wei)狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前(qian)驅體的分解速(su)度使其在低溫下緩(huan)慢分解以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉(mian)花纖(xian)維(wei)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)攪拌的條件下向(xiang)其中快速(su)加入溫度為室溫，體積為200mL，濃度為0.8mol·L-1的K2CO3溶液（化學計量比）。此時溶液由澄清變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去(qu)除(chu)，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步粉碎後放置(zhi)在氧化鋁坩堝中隨爐(lu)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(chen)澱(dian)法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境(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，過濾洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通(tong)過改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢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(yan)究了(liao)其作為催化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添(tian)加劑混合，用氫(qing)氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉(chen)降(jiang)，水熱的方法合成了(liao)片狀的氫(qing)氧化鎂前(qian)驅體，將添(tian)加劑換(huan)成檸檬酸或乙(yi)二胺四乙(yi)酸二鈉鹽時得到了(liao)纖(xian)維(wei)狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法固定相、吸附有毒物質(zhi)、作為材料添(tian)加劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離(li)技術(shu)，其分離(li)效果(guo)受色譜柱(zhu)填料影(ying)響很大。目前(qian)所用的填料主要為二氧化矽(gui)基填料，二氧化矽(gui)基填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(cha)等問題。經研(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽(gui)按一定比例的混合作為液相色譜的固定相可以很好地解決(jue)這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法中的應(ying)用得到越來越多的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米(mi)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離(li)子及(ji)有機汙染物，有希(xi)望應(ying)用於廢水處(chu)理工(gong)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(chu)的特征衍射峰(feng)是由於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米(mi)片在等離(li)子體顯示麵(mian)板或其它光(guang)學應(ying)用領(ling)域將會是一個(ge)十分有前(qian)景的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至(zhi)幾個(ge)微米(mi)，長度為幾微米(mi)至(zhi)數百微米(mi)，由於晶體結(jie)構完整(zheng)，晶須具(ju)有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質(zhi)的改性添(tian)加劑，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(xian)維(wei)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)、穩定性和補強增(zeng)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(jie)構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵(mian)影(ying)響越來越受重視，對二氧化碳搜捕(bu)的研(yan)究越來越多。吸附法是一種有效的搜捕(bu)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(jie)合為可逆過程，結(jie)合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室溫下二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(jiao)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，吸附量隨溫度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附去(qu)除(chu)水中的氟離(li)子，去(qu)除(chu)效率比普通(tong)商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國內(na)外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個(ge)世紀的90年代中期，的日本研(yan)究者(zhe)Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較(jiao)好的無(wu)機材料，采用電導率研(yan)究測試了(liao)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被證(zheng)實對革蘭氏陽性菌、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的抗菌機理是由活性氧引起(qi)的，而且MgO本身(shen)是一種良好的幹燥劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。