01特殊形貌福州氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是(shi)由(you)前(qian)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(li)，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構是(shi)由(you)片狀結(jie)構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，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術路線主要有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅(qu)物，將前(qian)驅(qu)物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些情況可不用粘合劑(ji))混合後，通過(guo)機械成型得到球形氧化鎂，再經過(guo)熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入(ru)研究(jiu)了時間對其反應(ying)進程的影響(xiang)，發現合成過(guo)程中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐(zhu)漸變(bian)為絲狀，最(zui)後變(bian)為球狀。

目前(qian)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(ju)有定向(xiang)生長的特性，有較(jiao)好的結(jie)晶度和確定的晶麵取向(xiang)。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入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過(guo)程中起著至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催化氧化鎂納米管的各向(xiang)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。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲空(kong)化現象(xiang)中爆(bao)破(po)的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超聲波(bo)會引起液體分子不斷受到壓縮和拉伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破(po)裂時，周圍的水相會迅(xun)速向(xiang)氣泡(pao)中心湧入(ru)，釋放強壓力脈(mai)衝，這種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這種現象(xiang)又稱作超聲空(kong)化效應(ying)。

本方法就(jiu)是(shi)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張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)在正(zheng)壓區不斷產生衝擊波(bo)打(da)擊材(cai)料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開(kai)，從而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采(cai)用前(qian)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(qian)驅(qu)物晶須，然後經熱處理得到氧化鎂晶須。

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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通過(guo)常溫反應(ying)水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具(ju)有纖維狀外形的前(qian)驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過(guo)控(kong)製前(qian)驅(qu)體的分解速度使其在低溫下緩(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(shi)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(xiang)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(you)澄清變(bian)為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸(xuan)濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去(qu)除，本實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎(sui)後放置在氧化鋁坩堝(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(cai)用化學沉澱(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(guo)濾洗(xi)滌(di)後在700℃焙燒4h，通過(guo)改(gai)變(bian)硝酸鎂和碳酸鉀的比例(li)得到巢形和花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)用水熱法，以硝酸鎂和碳酸銨(an)為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研究(jiu)了其作為催化劑(ji)負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅(qu)體，將添加劑(ji)換(huan)成檸(nin)檬酸或乙二胺四(si)乙酸二鈉鹽時得到了纖維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜(pu)法固定相、吸附有毒(du)物質(zhi)、作為材(cai)料添加劑(ji)等領域。高效液相色(se)譜(pu)(HPLC)是(shi)一種有效的分離技(ji)術，其分離效果(guo)受色(se)譜(pu)柱填料影響(xiang)很(hen)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時存在二次反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經研究(jiu)探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽(gui)按(an)一定比例(li)的混合作為液相色(se)譜(pu)的固定相可以很(hen)好地解決(jue)這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜(pu)法中的應(ying)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(du)重金屬(shu)離子及有機汙染物，有希望應(ying)用於廢水處理工(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處的特征衍(yan)射峰(feng)是(shi)由(you)於誘導缺陷(xian)或缺陷(xian)能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子體顯示麵板或其它光學應(ying)用領域將會是(shi)一個(ge)十(shi)分有前(qian)景的材(cai)料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾至(zhi)幾個(ge)微米，長度為幾微米至(zhi)數(shu)百微米，由(you)於晶體結(jie)構完整，晶須具(ju)有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷等物質(zhi)的改(gai)性添加劑(ji)，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(guan)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(shi)氧化鋁的三倍)、穩定性和補強增韌(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，氧化鎂晶須適合作為複(fu)合材(cai)料的增強輔(fu)助材(cai)料，尤其適合製備高溫複(fu)合材(cai)料，是(shi)近幾年發展較(jiao)快的高技(ji)術結(jie)構新材(cai)料。

溫室氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影響(xiang)越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研究(jiu)越來越多(duo)。吸附法是(shi)一種有效的搜捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸附劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆(ni)過(guo)程，結(jie)合力比沸石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，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(shi)比較(jiao)合適的二氧化碳吸附劑(ji)。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去(qu)除水中的氟離子，去(qu)除效率比普通商(shang)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(jiu)報道並不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯到上個(ge)世紀的90年代中期，的日本研究(jiu)者Sawai為了篩選(xuan)出抗菌性能較(jiao)好的無(wu)機材(cai)料，采(cai)用電導率研究(jiu)測試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(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革蘭(lan)氏(shi)陽(yang)性菌、革蘭(lan)氏(shi)陰性菌、真(zhen)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(shi)由(you)活(huo)性氧引起的，而且MgO本身是(shi)一種良好的幹燥劑(ji)，能在其表麵產生大量的強氧化劑(ji)，進而抑製、殺滅微生物。