01特殊形貌貴州氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由(you)前驅體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫氧化鎂或(huo)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構是由(you)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，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術(shu)路線主要有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑和(he)粘合劑(有些情(qing)況(kuang)可不(bu)用粘合劑)混合後，通(tong)過機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再經過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(shen)入研究了(liao)時間對(dui)其反(fan)應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐(zhu)漸變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級，長度一般為微米級，通(tong)常具(ju)有定向生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和(he)確(que)定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起著(zhou)至關重要的作用，在高溫(wen)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(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(chao)聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲空化現象(xiang)中爆(bao)破的氣泡(pao)對(dui)層狀氧化鎂的衝擊(ji)使得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超(chao)聲波會引(yin)起液體分子不(bu)斷受(shou)到壓縮和(he)拉伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使得水分子出現疏密(mi)交替(ti)的變化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂(lie)時，周圍的水相會迅(xun)速向氣泡(pao)中心湧(yong)入，釋(shi)放(fang)強壓力脈衝，這(zhe)種(zhong)脈衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象(xiang)又稱作超(chao)聲空化效應。

本(ben)方法就是利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波引(yin)起隨著(zhou)液相的不(bu)斷舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)在正壓區不(bu)斷產生衝擊(ji)波打擊(ji)材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離(li)開，從(cong)而生成了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆燒法製備的，即首先(xian)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，然後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和(he)氯化鎂為原料在水熱條件下首先(xian)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(cong)而得到氧化鎂晶須，晶須長度約200um，直徑約0.5um。

以硫酸鎂和(he)氫氧化鈉為原料，通(tong)過常溫(wen)反(fan)應水熱晶化，製得了(liao)結晶良(liang)好、具(ju)有纖維(wei)狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前驅體的分解速度使其在低溫(wen)下緩(huan)慢分解以保持晶須狀外形，然後在高溫(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(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(wen)在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加入溫(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(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去除(chu)，本(ben)實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良(liang)好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎後放(fang)置在氧化鋁坩堝(guo)中隨爐升(sheng)溫(wen)到600℃，相轉(zhuan)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(dian)法，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴環(huan)境將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾(lv)洗(xi)滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢(chao)形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研究了(liao)其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添(tian)加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添(tian)加劑換成檸檬酸或(huo)乙(yi)二胺四乙(yi)酸二鈉鹽時得到了(liao)纖維(wei)狀和(he)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、作為材料添(tian)加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種(zhong)有效的分離(li)技(ji)術(shu)，其分離(li)效果受(shou)色譜柱填料影響很大。目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(li)時存在二次反(fan)應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題(ti)。經研究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)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好地解決(jue)這(zhe)一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜法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性能，可吸附常見的有毒重金屬(shu)離(li)子及有機汙染(ran)物，有希(xi)望應用於廢(fei)水處理工藝(yi)中。還有人實驗對(dui)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(you)導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與(yu)納米片在等離(li)子體顯示麵板或(huo)其它光(guang)學應用領域將會是一個十分有前景的材料。

晶須是一種(zhong)針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百微米，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(shu)和(he)陶瓷等物質的改性添(tian)加劑，顯示出優良(liang)的物理化學性質和(he)機械(xie)性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖維(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(bei))、穩定性和(he)補強增(zeng)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(shu)優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增(zeng)強輔助材料，尤其適合製備高溫(wen)複合材料，是近幾年發展較(jiao)快的高技(ji)術(shu)結構新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對(dui)環(huan)境的負麵影響越來越受(shou)重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸附法是一種(zhong)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。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸(fei)石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，室溫(wen)下二氧化碳靠(kao)物理或(huo)化學作用被(bei)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(dui)二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫(wen)度的升(sheng)高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除(chu)水中的氟離(li)子，去除(chu)效率比普通(tong)商(shang)品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追(zhui)溯到上個世紀(ji)的90年代中期，的日本(ben)研究者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較(jiao)好的無(wu)機材料，采用電導率研究測試了(liao)一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷粉體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬(shu)氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被(bei)證(zheng)實對(dui)革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真菌等都(du)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(yin)起的，而且MgO本(ben)身是一種(zhong)良(liang)好的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。