01特殊形貌海澱氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由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(shu)路線(xian)主要有兩條(tiao)：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅物熱處(chu)理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑和粘(zhan)合劑(有些情(qing)況可不用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經(jing)過熱處(chu)理(li)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，並且繼續深入研究了(liao)時間對其反(fan)應(ying)進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目(mu)前文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(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(jia)入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成過程中起(qi)著(zhou)至(zhi)關重要的作用，在高溫(wen)下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝(ning)的镓液滴原(yuan)位(wei)催(cui)化氧化鎂納(na)米管的各向異性生長。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。

超聲法(fa)處(chu)理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空(kong)化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超聲波會引起(qi)液體分子不斷受到壓縮和拉伸，產生交替的正、負壓區，使得水分子出(chu)現疏密(mi)交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍(wei)的水相會迅速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這(zhe)種(zhong)脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象又稱(chen)作超聲空(kong)化效應(ying)。

本方法(fa)就是利用超聲空(kong)化的機理(li)，利用超聲波引起(qi)隨著(zhou)液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不斷產生衝(chong)擊波打擊材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開(kai)，從而生成了(liao)氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)用前驅物煆燒法(fa)製備的，即(ji)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，然後經(jing)熱處(chu)理(li)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(chi)，從而得到氧化鎂晶須，晶須長度約200um，直徑約0.5um。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原(yuan)料，通過常溫(wen)反(fan)應(ying)水熱晶化，製得了(liao)結晶良好、具有纖(xian)維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控(kong)製前驅體的分解速度使其在低溫(wen)下緩(huan)慢分解以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫(wen)下燒結，可得到燒結良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉花(hua)纖(xian)維等為硬(ying)模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫(wen)在30℃，在快(kuai)速攪拌的條(tiao)件下向其中快(kuai)速加(jia)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）。此時溶液由澄(cheng)清變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁(zhuo)液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去除，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(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經(jing)初步粉碎後放置在氧化鋁坩堝(guo)中隨爐升溫(wen)到600℃，相轉(zhuan)化時間為2h，所得到的樣(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采(cai)用化學沉澱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸鉀(jia)為原(yuan)料，用120℃油浴環境將碳酸鉀(jia)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(jia)的比例得到巢形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)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，並研究了(liao)其作為催(cui)化劑負載(zai)的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲(jia)酸添加(jia)劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加(jia)劑換(huan)成檸檬酸或乙(yi)二胺四乙(yi)酸二鈉鹽時得到了(liao)纖(xian)維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定相、吸(xi)附有毒(du)物質、作為材料添加(jia)劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種(zhong)有效的分離技術(shu)，其分離效果受色譜柱填(tian)料影響很(hen)大。目(mu)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(tiao)件下的分離時存(cun)在二次反(fan)應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研究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)好地解決這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法(fa)中的應(ying)用得到越來越多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米片表現出(chu)優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒(du)重金(jin)屬離子及有機汙染物，有希望應(ying)用於廢水處(chu)理(li)工(gong)藝中。還有人實驗對碳化法(fa)所製備球形氧化鎂進行XRD表征時發現，在335nm處(chu)的特征衍射峰是由於誘導缺(que)陷或缺(que)陷能級而產生新能級。從此特征可預(yu)測(ce)氧化鎂微球與(yu)納(na)米片在等離子體顯(xian)示麵(mian)板(ban)或其它(ta)光學應(ying)用領(ling)域將會是一個十分有前景的材料。

晶須是一種(zhong)針狀單(dan)晶體材料，其直徑為零點幾至(zhi)幾個微米，長度為幾微米至(zhi)數百微米，由於晶體結構(gou)完整，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶瓷(ci)等物質的改性添加(jia)劑，顯(xian)示出(chu)優良的物理(li)化學性質和機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)形態為纖(xian)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))、穩定性和補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫(wen)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助材料，尤(you)其適合製備高溫(wen)複合材料，是近幾年發展較(jiao)快(kuai)的高技術(shu)結構(gou)新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環境的負麵(mian)影響越來越受重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研究越來越多(duo)。吸(xi)附法(fa)是一種(zhong)有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸(xi)附劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸(fei)石強，比堿金(jin)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(xi)附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸(xi)附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸(xi)附量隨溫(wen)度的升高而增加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去除水中的氟離子，去除效率比普通商品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最(zui)早(zao)可追溯(su)到上個世(shi)紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了(liao)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(liao)一係列的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷(ci)粉體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金(jin)屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰(yin)性菌、真菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

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