01特殊形貌哈爾濱氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由前(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(gou)是由片狀結構(gou)的堿式碳酸鎂堆積而成。將堿式碳酸鎂進行煆(duan)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(yao)有兩(liang)條(tiao)：(1)以鎂鹽為原(yuan)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(fen)末與溶劑和粘(zhan)合劑(有些情況可不用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再(zai)經過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入研究(jiu)了時間對(dui)其反應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐(zhu)漸變為絲(si)狀，最後變為球狀。

目(mu)前(qian)文(wen)獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米級，長度一般為微米級，通常具有定向(xiang)生長的特性，有較好的結晶度和確定的晶麵取向(xiang)。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納(na)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(na)米管的形成過程中起(qi)著至關重要(yao)的作用，在高溫下碳還(huai)原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原(yuan)位催(cui)化氧化鎂納(na)米管的各向(xiang)異性生長。得到的氧化鎂納(na)米管為單(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超(chao)聲法(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲空(kong)化現象中爆破的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離(li)開(kai)來。超(chao)聲波會引起(qi)液體分子不斷受到壓縮和拉伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使(shi)得水分子出現疏(shu)密交替的變化，在疏(shu)的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂時，周(zhou)圍(wei)的水相會迅速向(xiang)氣泡中心湧入，釋(shi)放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱(chen)作超(chao)聲空(kong)化效應。

本方法(fa)就是利用超(chao)聲空(kong)化的機理，利用超(chao)聲波引起(qi)隨著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊波打(da)擊材料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離(li)開(kai)，從而生成了氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前(qian)驅(qu)物煆(duan)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(ran)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(yuan)料在水熱條(tiao)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(yuan)料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前(qian)驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)驅(qu)體的分解速度使(shi)其在低溫下緩(huan)慢(man)分解以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫下燒結，可得到燒結良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)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的溶液水浴控溫在30℃，在快速攪拌的條(tiao)件下向(xiang)其中快速加入溫度為室溫，體積為200mL，濃度為0.8mol·L-1的K2CO3溶液（化學計量比）。此時溶液由澄清變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去除(chu)，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉(fen)碎後放置在氧化鋁(lv)坩(gan)堝(guo)中隨爐升溫到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(dian)法(fa)，以硝酸鎂和碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油浴環(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，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸銨為原(yuan)料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究(jiu)了其作為催(cui)化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調(diao)節溶液pH值(zhi)使(shi)得鎂沉降(jiang)，水熱的方法(fa)合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅(qu)體，將添加劑換成檸檬(meng)酸或乙(yi)二(er)胺四(si)乙(yi)酸二(er)鈉鹽時得到了纖維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜法(fa)固定相、吸附有毒(du)物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離(li)技術，其分離(li)效果受色譜柱填料影響很大。目(mu)前(qian)所用的填料主要(yao)為二(er)氧化矽基(ji)填料，二(er)氧化矽基(ji)填料用於堿性條(tiao)件下的分離(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)。經研究(jiu)探(tan)索發現鎂和鋁(lv)的氧化物和二(er)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)這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜法(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(na)米片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒(du)重金屬離(li)子及有機汙染物，有希望應用於廢水處理工藝中。還(huai)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於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預(yu)測(ce)氧化鎂微球與納(na)米片在等離(li)子體顯(xian)示麵板或其它光學應用領域將會是一個(ge)十(shi)分有前(qian)景的材料。

晶須是一種針狀單(dan)晶體材料，其直徑為零(ling)點幾至幾個(ge)微米，長度為幾微米至數(shu)百微米，由於晶體結構(gou)完整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質的改性添加劑，顯(xian)示出優良的物理化學性質和機械(xie)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(lv)的三倍)、穩定性和補(bu)強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫氧化性能。由於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔(fu)助(zhu)材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾年發展較快的高技術結構(gou)新材料。

溫室氣體二(er)氧化碳對(dui)環(huan)境的負麵影響越來越受重視，對(dui)二(er)氧化碳搜捕的研究(jiu)越來越多。吸附法(fa)是一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附劑。氧化鎂對(dui)二(er)氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石(shi)強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠(kao)物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二(er)氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對(dui)二(er)氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除(chu)水中的氟離(li)子，去除(chu)效率比普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究(jiu)報道並(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追(zhui)溯到上個(ge)世紀的90年代中期，的日(ri)本研究(jiu)者Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究(jiu)測(ce)試了一係列的陶瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉(fen)體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對(dui)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌等都(du)具有較強殺菌、抗菌能力。

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