01特殊形貌貴陽氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由(you)前驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草酸鎂鍛(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(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路(lu)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物，將前驅物熱處理(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(xie)情況(kuang)可不(bu)用粘合劑(ji))混合後，通(tong)過(guo)機械成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經過(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(bing)且繼續深(shen)入研究了時間對其反應(ying)進程的影響(xiang)，發現合成(cheng)過(guo)程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸(jian)變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目(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適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成(cheng)過(guo)程中起著(zhou)至(zhi)關重要的作用，在高溫(wen)下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)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(chao)聲法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲空(kong)化現象(xiang)中爆破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝(bo)離開來。超(chao)聲波會(hui)引(yin)起液體分子不(bu)斷受到壓縮和拉(la)伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出(chu)現疏密交替的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會(hui)迅速向氣泡中心湧入，釋放(fang)強壓力脈衝(chong)，這種脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種現象(xiang)又(you)稱作超(chao)聲空(kong)化效應(ying)。

本方法就是利用超(chao)聲空(kong)化的機理(li)，利用超(chao)聲波引(yin)起隨著(zhou)液相的不(bu)斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正(zheng)壓區不(bu)斷產生衝(chong)擊波打擊材料表麵(mian)，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝(bo)離開，從而生成(cheng)了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)用前驅物煆燒法製備的，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(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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通(tong)過(guo)常溫(wen)反應(ying)水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具(ju)有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控製前驅體的分解速度使其在低溫(wen)下緩慢(man)分解以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫(wen)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的溶液水浴控溫(wen)在30℃，在快(kuai)速攪拌的條件下向其中快(kuai)速加入溫(wen)度為室溫(wen)，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(cheng)清變(bian)為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去(qu)除(chu)，本實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良(liang)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(sui)後放(fang)置在氧化鋁坩堝中隨爐升溫(wen)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)用化學沉澱法，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(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(cai)用水熱法，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究了其作為催化劑(ji)負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值(zhi)使得鎂沉降(jiang)，水熱的方法合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑(ji)換(huan)成(cheng)檸檬酸或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)法固定相、吸附(fu)有毒物質、作為材料添加劑(ji)等領(ling)域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果(guo)受色譜(pu)柱填料影響(xiang)很大。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(cun)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。經研究探(tan)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(pu)的固定相可以很好地解決這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)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米(mi)片表現出(chu)優異的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金屬離子及有機汙染物，有希望(wang)應(ying)用於廢(fei)水處理(li)工藝中。還(huai)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處的特征衍射峰是由(you)於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米(mi)片在等離子體顯示麵(mian)板或其它(ta)光(guang)學應(ying)用領(ling)域將會(hui)是一個(ge)十分有前景的材料。

晶須是一種針(zhen)狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至(zhi)幾(ji)個(ge)微米(mi)，長度為幾(ji)微米(mi)至(zhi)數(shu)百微米(mi)，由(you)於晶體結構完整，晶須具(ju)有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質的改性添加劑(ji)，顯示出(chu)優良(liang)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(chuan)導率是氧化鋁的三倍(bei))、穩(wen)定性和補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良(liang)好的抗高溫(wen)氧化性能。由(you)於具(ju)有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複(fu)合材料的增強輔(fu)助材料，尤其適(shi)合製備高溫(wen)複(fu)合材料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快(kuai)的高技術結構新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環境的負麵(mian)影響(xiang)越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸附(fu)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(fu)劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆(ni)過(guo)程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫(wen)下二氧化碳靠物理(li)或化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較(jiao)合適(shi)的二氧化碳吸附(fu)劑(ji)。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸附(fu)量隨溫(wen)度的升高而增加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附(fu)去(qu)除(chu)水中的氟(fu)離子，去(qu)除(chu)效率比普通(tong)商(shang)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(bing)不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最早可追(zhui)溯到上個(ge)世紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩選出(chu)抗菌性能較(jiao)好的無機材料，采(cai)用電導率研究測(ce)試(shi)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種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭(lan)氏(shi)陽性菌、革蘭(lan)氏(shi)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)活性氧引(yin)起的，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。