01特殊形貌撫州氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)的氧化鎂是由(you)前(qian)驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或球形氫(qing)氧化鎂或球形堿式草(cao)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(jie)構(gou)是由(you)片狀結(jie)構(gou)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術路線主要有兩條：(1)以鎂鹽(yan)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)將氧化鎂粉末與溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些情況可不用粘合劑(ji))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(fa)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(dui)其反應進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

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)有定向生長的特性，有較(jiao)好(hao)的結(jie)晶度和確定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法(fa)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適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過程中起著(zhou)至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴原位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。

超聲法(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空(kong)化現象中爆破(po)的氣泡(pao)對(dui)層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲波會引起液體分子不斷受(shou)到壓縮和拉伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使(shi)得水分子出現疏密交替(ti)的變化，在疏的地方(fang)得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破(po)裂(lie)時，周圍(wei)的水相會迅速向氣泡(pao)中心湧入，釋放(fang)強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲空(kong)化效應。

本方(fang)法(fa)就是利用超聲空(kong)化的機理，利用超聲波引起隨(sui)著(zhou)液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使(shi)得微氣泡(pao)在正壓區不斷產生衝擊波打擊材(cai)料表麵，使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被(bei)剝離(li)開，從而生成(cheng)了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前(qian)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(qian)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(chi)，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，通過常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良好(hao)、具(ju)有纖維狀外形的前(qian)驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控(kong)製前(qian)驅(qu)體的分解速度使(shi)其在低溫下緩慢分解以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好(hao)、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(hua)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(jian)下向其中快速加入溫度為室(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(chi)攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去除，本實驗中所製備的樣品過濾性良好(hao)，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步粉碎(sui)後放(fang)置(zhi)在氧化鋁坩堝中隨(sui)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(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油浴環境將碳酸鉀(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，通過改變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例得到巢(chao)形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成(cheng)片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研(yan)究了(liao)其作為催化劑(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加劑(ji)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(fang)法(fa)合成(cheng)了(liao)片狀的氫(qing)氧化鎂前(qian)驅(qu)體，將添加劑(ji)換(huan)成(cheng)檸檬酸或乙二(er)胺四(si)乙酸二(er)鈉鹽(yan)時得到了(liao)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(fa)固定相、吸附(fu)有毒(du)物質、作為材(cai)料添加劑(ji)等領域。高效液相色(se)譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離(li)技術，其分離(li)效果(guo)受(shou)色(se)譜(pu)柱填(tian)料影響很大。目前(qian)所用的填(tian)料主要為二(er)氧化矽(gui)基(ji)填(tian)料，二(er)氧化矽(gui)基(ji)填(tian)料用於堿性條件(jian)下的分離(li)時存在二(er)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(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(se)譜(pu)的固定相可以很好(hao)地解決這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜(pu)法(fa)中的應用得到越來越多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出優異的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒(du)重金屬離(li)子及有機汙染物，有希望應用於廢(fei)水處理工藝中。還有人實驗對(dui)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)於誘導缺陷或缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納米片在等離(li)子體顯示麵板或其它(ta)光學應用領域將會是一個(ge)十(shi)分有前(qian)景的材(cai)料。

晶須是一種針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾(ji)至幾(ji)個(ge)微米，長度為幾(ji)微米至數百微米，由(you)於晶體結(jie)構(gou)完整(zheng)，晶須具(ju)有較(jiao)好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質的改性添加劑(ji)，顯示出優良的物理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(san)倍)、穩定性和補強增(zeng)韌(ren)性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好(hao)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合材(cai)料的增(zeng)強輔助材(cai)料，尤其適合製備高溫複合材(cai)料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快的高技術結(jie)構(gou)新材(cai)料。

溫室(shi)氣體二(er)氧化碳對(dui)環境的負麵影響越來越受(shou)重視，對(dui)二(er)氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多。吸附(fu)法(fa)是一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方(fang)法(fa)，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附(fu)劑(ji)。氧化鎂對(dui)二(er)氧化碳的結(jie)合為可逆過程，結(jie)合力比沸(fei)石(shi)強，比堿金屬氧化物弱，室(shi)溫下二(er)氧化碳靠物理或化學作用被(bei)氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二(er)氧化碳吸附(fu)劑(ji)。介孔氧化鎂對(dui)二(er)氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸附(fu)量隨(sui)溫度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去除水中的氟離(li)子，去除效率比普(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)究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最早(zao)可追溯到上個(ge)世紀(ji)的90年代中期，的日(ri)本研(yan)究者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較(jiao)好(hao)的無(wu)機材(cai)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(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證實對(dui)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰(yin)性菌、真(zhen)菌等都具(ju)有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由(you)活性氧引起的，而且MgO本身是一種良好(hao)的幹燥(zao)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。