01特殊形貌貴港氧化鎂的製備

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(cao)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構是由片狀結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(jie)，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)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(li)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(tong)過(guo)機械成型得到球形氧化鎂，再(zai)經過(guo)熱處理(li)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，並且繼續深(shen)入(ru)研究(jiu)了(liao)時間對其反應(ying)進程(cheng)的影響，發現合成過(guo)程(cheng)中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸(jian)變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米(mi)級(ji)，長度一般為微米(mi)級(ji)，通(tong)常具(ju)有定向生長的特性，有較好的結晶度和確(que)定的晶麵(mian)取向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米(mi)管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加入(ru)適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過(guo)程(cheng)中起(qi)著(zhou)至關重要的作用，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(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。

超聲法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象中爆破(po)的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊(ji)使(shi)得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲波(bo)會引起(qi)液體分子(zi)不斷受到壓縮(suo)和拉(la)伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)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(lie)時，周圍的水相會迅速向氣泡(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，這種現象又稱作超聲空化效應(ying)。

本方法就是利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波(bo)引起(qi)隨著(zhou)液相的不斷舒張壓縮(suo)，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(ji)波(bo)打(da)擊(ji)材(cai)料表麵(mian)，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離(li)開，從而生成了(liao)氧化鎂納米(mi)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(ran)後經熱處理(li)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(jie)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(guo)常溫反應(ying)水熱晶化，製得了(liao)結晶良(liang)好、具(ju)有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控製前驅(qu)體的分解(jie)速度使(shi)其在低溫下緩慢分解(jie)以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫下燒結，可得到燒結良(liang)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(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(cheng)清變(bian)為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁(zhuo)液液固分離(li)，用蒸餾(liu)水將可溶離(li)子(zi)去除(chu)，本實驗中所製備的樣(yang)品過(guo)濾性良(liang)好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步(bu)粉碎後放置在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐升(sheng)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(huan)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(guo)濾洗(xi)滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過(guo)改變(bian)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(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(liao)其作為催化劑(ji)負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添加劑(ji)混合，用氫(qing)氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成了(liao)片狀的氫(qing)氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑(ji)換成檸檬酸或(huo)乙二胺四乙酸二鈉鹽時得到了(liao)纖維狀和盤狀的氧化鎂。

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(cai)料添加劑(ji)等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離(li)技(ji)術(shu)，其分離(li)效果受色譜柱(zhu)填(tian)料影響很(hen)大。目前所用的填(tian)料主要為二氧化矽基填(tian)料，二氧化矽基填(tian)料用於堿性條件下的分離(li)時存(cun)在二次(ci)反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究(jiu)探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定比例的混合作為液相色譜的固定相可以很(hen)好地解(jie)決這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法中的應(ying)用得到越(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，可吸附常見的有毒重金屬(shu)離(li)子(zi)及有機汙染物，有希望應(ying)用於廢(fei)水處理(li)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(yan)射峰(feng)是由於誘導缺陷或(huo)缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米(mi)片在等離(li)子(zi)體顯(xian)示麵(mian)板(ban)或(huo)其它光學應(ying)用領(ling)域將會是一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是一種針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾至幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數百微米(mi)，由於晶體結構完整，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷等物質(zhi)的改性添加劑(ji)，顯(xian)示出優良(liang)的物理(li)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(熱傳導率是氧化鋁的三倍(bei))、穩定性和補強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良(liang)好的抗高溫氧化性能。由於具(ju)有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材(cai)料的增強輔助(zhu)材(cai)料，尤其適(shi)合製備高溫複合材(cai)料，是近幾年發展較快的高技(ji)術(shu)結構新材(cai)料。

溫室氣體二氧化碳對環(huan)境的負麵(mian)影響越(yue)來越(yue)受重視，對二氧化碳搜捕的研究(jiu)越(yue)來越(yue)多。吸附法是一種有效的搜捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過(guo)程(cheng)，結合力比沸(fei)石強，比堿金屬(shu)氧化物弱(ruo)，室溫下二氧化碳靠(kao)物理(li)或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適(shi)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，吸附量隨溫度的升(sheng)高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除(chu)水中的氟離(li)子(zi)，去除(chu)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(jiu)報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究(jiu)者(zhe)Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好的無(wu)機材(cai)料，采用電導率研究(jiu)測(ce)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，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理(li)是由活性氧引起(qi)的，而且MgO本身是一種良(liang)好的幹燥劑(ji)，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑(ji)，進而抑製、殺滅微生物。