01特殊形貌邯鄲氧化鎂的製備

球形結構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(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片狀結構的堿式碳酸鎂堆(dui)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)線主要有兩條(tiao)：(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)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些情況可不用粘合劑)混合後，通過機械成(cheng)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)入研究了時間對(dui)其反應(ying)進程(cheng)的影響，發現合成(cheng)過程(cheng)中氧化鎂先(xian)是片狀，然(ran)後逐漸變為絲(si)狀，最後變為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具有定向生長的特性，有較(jiao)好(hao)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(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(cheng)過程(cheng)中起著至關重要的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴(di)原位催(cui)化氧化鎂納(na)米管的各向異(yi)性生長。得到的氧化鎂納(na)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(jian)在於超(chao)聲空化現象中爆破(po)的氣泡(pao)對(dui)層狀氧化鎂的衝(chong)擊(ji)使(shi)得層狀氧化鎂剝離開來。超(chao)聲波會引(yin)起液體分子(zi)不斷受到壓縮和拉伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏(shu)密交替的變化，在疏(shu)的地方得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破(po)裂時，周圍的水相會迅速向氣泡(pao)中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這(zhe)種脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象又稱(chen)作超(chao)聲空化效應(ying)。

本方法就是利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波引(yin)起隨著液相的不斷舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使(shi)得微氣泡(pao)在正(zheng)壓區不斷產生衝(chong)擊(ji)波打擊(ji)材料表麵(mian)，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從(cong)而生成(cheng)了氧化鎂納(na)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(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料在水熱條(tiao)件下首先(xian)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(cong)而得到氧化鎂晶須，晶須長度約200um，直徑約0.5um。

以硫酸鎂和氫氧化鈉(na)為原料，通過常溫(wen)反應(ying)水熱晶化，製得了結晶良(liang)好(hao)、具有纖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(shi)其在低溫(wen)下緩慢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(hao)、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(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴(yu)控(kong)溫(wen)在30℃，在快速攪拌的條(tiao)件下向其中快速加(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）。此時溶液由澄清變為液固(gu)混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁(zhuo)液液固(gu)分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去(qu)除，本實驗中所製備的樣品過濾性良(liang)好(hao)，隨後將所得樣品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎後放置在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐升(sheng)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等采用化學沉澱(dian)法，以硝酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油(you)浴(yu)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型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，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，並研究了其作為催(cui)化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添(tian)加(jia)劑混合，用氫氧化鈉(na)調節(jie)溶液pH值(zhi)使(shi)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(tian)加(jia)劑換成(cheng)檸(nin)檬酸或乙二胺四乙酸二鈉(na)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法固(gu)定相、吸附(fu)有毒物質、作為材料添(tian)加(jia)劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果(guo)受色譜柱(zhu)填(tian)料影響很大。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(tiao)件下的分離時存在二次反應(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(gu)定相可以很好(hao)地解決這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法中的應(ying)用得到越來越多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米片表現出優異(yi)的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金屬離子(zi)及(ji)有機汙染(ran)物，有希望(wang)應(ying)用於廢水處理工(gong)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(feng)是由於誘導缺陷或缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米片在等離子(zi)體顯示麵(mian)板(ban)或其它光學應(ying)用領(ling)域將會是一個十分有前景(jing)的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至數百微米，由於晶體結構完整，晶須具有較(jiao)好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和陶(tao)瓷等物質的改性添(tian)加(jia)劑，顯示出優良(liang)的物理化學性質和機械性能。

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(chuan)導率是氧化鋁的三(san)倍(bei))、穩(wen)定性和補(bu)強增(zeng)韌(ren)性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好(hao)的抗高溫(wen)氧化性能。由於具有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增(zeng)強輔助(zhu)材料，尤其適合製備高溫(wen)複合材料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快的高技術結構新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對(dui)環境的負麵(mian)影響越來越受重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研究越來越多(duo)。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。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆(ni)過程(cheng)，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫(wen)下二氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸附(fu)劑。介孔氧化鎂對(dui)二氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附(fu)量隨溫(wen)度的升(sheng)高而增(zeng)加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去(qu)除水中的氟離子(zi)，去(qu)除效率比普(pu)通商(shang)品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國內(na)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，最早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩選(xuan)出抗菌性能較(jiao)好(hao)的無機材料，采用電導率研究測試了一係列(lie)的陶(tao)瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷粉體中，抗菌性能較(jiao)好(hao)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、真菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活(huo)性氧引(yin)起的，而且MgO本身是一種良(liang)好(hao)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。