01特殊形貌鶴壁氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是(shi)由前(qian)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是(shi)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(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術路線主要有兩條：(1)以鎂鹽(yan)為原料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些情況可不用粘合劑(ji))混合後，通過機械(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(chen)澱(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深(shen)入研(yan)究(jiu)了時間對其反(fan)應(ying)進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是(shi)片狀，然(ran)後逐漸變為絲狀，最(zui)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(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和確定的晶麵取向。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入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成過程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝(ning)的镓液滴(di)原位催(cui)化氧化鎂納(na)米管的各(ge)向異性生長。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。

超聲(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空(kong)化現象中爆(bao)破的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊(ji)使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波會引(yin)起液體分子不斷(duan)受到壓縮和拉(la)伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使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(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會迅(xun)速向氣泡中心湧入，釋(shi)放強壓力脈(mai)衝(chong)，這(zhe)種脈(mai)衝(chong)的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這(zhe)種現象又稱作超聲(sheng)空(kong)化效應(ying)。

本方(fang)法就是(shi)利用超聲(sheng)空(kong)化的機理，利用超聲(sheng)波引(yin)起隨著液相的不斷(duan)舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正壓區不斷(duan)產生衝(chong)擊(ji)波打擊(ji)材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離開，從(cong)而生成了氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采用前(qian)驅物煆燒法製備的，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)驅物晶須，然(ran)後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條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(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為原料，通過常溫反(fan)應(ying)水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)驅體的分解速度使其在低溫下緩(huan)慢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。

介孔氧化鎂主要是(shi)用介孔碳、棉(mian)花(hua)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)控溫在30℃，在快速攪拌的條件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)變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁(zhuo)液液固分離，用蒸餾(liu)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)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初(chu)步粉碎後放置(zhi)在氧化鋁(lv)坩堝(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(chen)澱(dian)法，以硝酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油浴(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(hua)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，用水熱法合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研(yan)究(jiu)了其作為催(cui)化劑(ji)負載(zai)的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節(jie)溶液pH值使得鎂沉(chen)降，水熱的方(fang)法合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑(ji)換成檸檬酸或乙(yi)二胺(an)四乙(yi)酸二鈉鹽(yan)時得到了纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固定相、吸(xi)附有毒物質、作為材料添加劑(ji)等領(ling)域。高效液相色(se)譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技(ji)術，其分離效果受色(se)譜柱填料影響很(hen)大。目(mu)前(qian)所用的填料主要為二氧化矽基(ji)填料，二氧化矽基(ji)填料用於堿性條件下的分離時存(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。經研(yan)究(jiu)探索發現鎂和鋁(lv)的氧化物和二氧化矽按一定比例的混合作為液相色(se)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(se)譜法中的應(ying)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(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金屬(shu)離子及有機汙染物，有希望應(ying)用於廢水處理工藝(yi)中。還有人實驗對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(shi)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)米片在等離子體顯示麵板(ban)或其它(ta)光(guang)學應(ying)用領(ling)域將會是(shi)一個(ge)十分有前(qian)景的材料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至幾(ji)個(ge)微米，長度為幾(ji)微米至數百微米，由於晶體結構完整(zheng)，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷等物質的改性添加劑(ji)，顯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(shi)氧化鋁(lv)的三倍(bei))、穩(wen)定性和補強增韌性好，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)助材料，尤其適合製備高溫複合材料，是(shi)近幾(ji)年發展較快的高技(ji)術結構新材料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對環境的負麵影響越來越受重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研(yan)究(jiu)越來越多。吸(xi)附法是(shi)一種有效的搜捕二氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸(xi)附劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆(ni)過程，結合力比沸石強，比堿金屬(shu)氧化物弱(ruo)，室(shi)溫下二氧化碳靠物理或化學作用被(bei)氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二氧化碳吸(xi)附劑(ji)。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附量隨溫度的升高而增加。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。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究(jiu)報道並(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早(zao)可追溯到上個(ge)世(shi)紀的90年代中期，的日本研(yan)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(yan)究(jiu)測試了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證實對革蘭氏(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)陰(yin)性菌、真菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是(shi)由活性氧引(yin)起的，而且MgO本身是(shi)一種良好的幹燥劑(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。