01特殊形貌河北氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或球形氫(qing)氧化鎂或球形堿式草酸鎂鍛(duan)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術路線主要(yao)有兩條：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末與溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些(xie)情況可不用粘合劑(ji))混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再(zai)經(jing)過熱處理(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，並且繼續深入研究了時間對(dui)其反應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐漸(jian)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(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具(ju)有定向生長的特性，有較好的結晶度和確(que)定的晶麵取(qu)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至關重要(yao)的作用，在高溫下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴(di)原(yuan)位催(cui)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(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲(sheng)法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空(kong)化現象中爆(bao)破的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝(chong)擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲(sheng)波(bo)會引起液體分子不斷受到壓縮(suo)和拉伸，產生交替的正、負壓區，使(shi)得水分子出現疏密交替的變化，在疏的地方(fang)得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周(zhou)圍(wei)的水相會迅速向氣泡中心湧(yong)入，釋放強壓力脈(mai)衝(chong)，這種脈(mai)衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲(sheng)空(kong)化效應。

本方(fang)法就是利用超聲(sheng)空(kong)化的機理(li)，利用超聲(sheng)波(bo)引起隨著液相的不斷舒(shu)張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並使(shi)得微氣泡在正壓區不斷產生衝(chong)擊波(bo)打擊材(cai)料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離(li)開，從而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前驅(qu)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(qu)物晶須，然後經(jing)熱處理(li)得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原(yuan)料在水熱條件(jian)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(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(qing)氧化鈉為原(yuan)料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具(ju)有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控製前驅(qu)體的分解速度使(shi)其在低溫下緩慢分解以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫下燒結，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(yao)是用介孔碳、棉花纖維等為硬(ying)模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速攪拌的條件(jian)下向其中快速加入溫度為室(shi)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(qing)變為液固(gu)混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁液液固(gu)分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去(qu)除，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良(liang)好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經(jing)初步(bu)粉(fen)碎(sui)後放置(zhi)在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐(lu)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等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油浴環境(jing)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(gai)變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和碳酸銨為原(yuan)料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研究了其作為催(cui)化劑(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添(tian)加劑(ji)混合，用氫(qing)氧化鈉調節溶液pH值(zhi)使(shi)得鎂沉降(jiang)，水熱的方(fang)法合成了片狀的氫(qing)氧化鎂前驅(qu)體，將添(tian)加劑(ji)換(huan)成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(yao)用於色譜法固(gu)定相、吸附有毒物質、作為材(cai)料添(tian)加劑(ji)等領(ling)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(zhu)填料影響很大。目前所用的填料主要(yao)為二氧化矽(gui)基填料，二氧化矽(gui)基填料用於堿性條件(jian)下的分離(li)時存在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經(jing)研究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽(gui)按一定比例的混合作為液相色譜的固(gu)定相可以很好地解決這一問題(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(jin)屬離(li)子及有機汙染物，有希(xi)望(wang)應用於廢水處理(li)工藝中。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於誘(you)導缺陷或缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納米片在等離(li)子體顯(xian)示麵板(ban)或其它光學應用領(ling)域將會是一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是一種針狀單(dan)晶體材(cai)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(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶(tao)瓷等物質的改(gai)性添(tian)加劑(ji)，顯(xian)示出優良(liang)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(熱傳導率是氧化鋁的三倍)、穩定性和補(bu)強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良(liang)好的抗高溫氧化性能。由於具(ju)有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複(fu)合材(cai)料的增強輔助材(cai)料，尤其適合製備高溫複(fu)合材(cai)料，是近幾(ji)年發展較快的高技術結構新材(cai)料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對(dui)環境(jing)的負麵影響越來越受重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸附法是一種有效的搜捕二氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑(ji)。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆(ni)過程，結合力比沸(fei)石強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室(shi)溫下二氧化碳靠(kao)物理(li)或化學作用被(bei)氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附劑(ji)。介孔氧化鎂對(dui)二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去(qu)除水中的氟離(li)子，去(qu)除效率比普通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國內(na)外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最(zui)早可追溯(su)到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無機材(cai)料，采用電導率研究測試了一係列的陶(tao)瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷粉(fen)體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證實對(dui)革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都(du)具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

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