01特殊形貌合肥氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫氧化鎂或(huo)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(jie)構是由片狀結(jie)構的堿式碳酸鎂堆(dui)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(jie)，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要有兩條：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與溶劑和粘(zhan)合劑(有些情(qing)況可不用粘(zhan)合劑)混合後，通(tong)過(guo)機械成型得到球形氧化鎂，再經(jing)過(guo)熱處理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(bing)且繼續深入研(yan)究(jiu)了時間對其反(fan)應進程的影響，發現合成過(guo)程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通(tong)常具有定(ding)向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和確定(ding)的晶麵取向。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(guo)程中起著(zhou)至關重要的作用，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)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波(bo)會(hui)引起液體分子(zi)不斷(duan)受到壓縮和拉(la)伸，產生交替的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏密交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會(hui)迅(xun)速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這種脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲(sheng)空化效應。

本方法就是利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波(bo)引起隨著(zhou)液相的不斷(duan)舒(shu)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(duan)產生衝(chong)擊波(bo)打擊材料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅(qu)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、碳酸鎂等前驅(qu)物晶須，然後經(jing)熱處理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原(yuan)料在水熱條件下首先合成堿式氯化鎂晶須，堿式氯化鎂晶須熱解(jie)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(na)為原(yuan)料，通(tong)過(guo)常溫反(fan)應水熱晶化，製得了結(jie)晶良(liang)好、具有纖(xian)維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控(kong)製前驅(qu)體的分解(jie)速度使(shi)其在低溫下緩慢分解(jie)以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良(liang)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(mian)花(hua)纖(xian)維等為硬模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條件下向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(zhuo)液液固分離，用蒸餾(liu)水將可溶離子(zi)去(qu)除(chu)，本實驗中所製備的樣(yang)品過(guo)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)粉碎後放置在氧化鋁坩(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(guo)濾洗(xi)滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過(guo)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，以硝酸鎂和碳酸銨(an)為原(yuan)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)了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添加劑混合，用氫氧化鈉(na)調(diao)節溶液pH值(zhi)使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換(huan)成檸檬酸或(huo)乙(yi)二胺四(si)乙(yi)酸二鈉(na)鹽時得到了纖(xian)維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法固定(ding)相、吸附有毒物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果受色譜柱填料影響很大。目前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在二次反(fan)應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題。經(jing)研(yan)究(jiu)探(tan)索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定(ding)比例的混合作為液相色譜的固定(ding)相可以很好地解(jie)決這一問題，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(zhu)。

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(shu)離子(zi)及有機汙染(ran)物，有希望應用於廢(fei)水處理工藝中。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(yan)射峰(feng)是由於誘(you)導缺陷或(huo)缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米片在等離子(zi)體顯示麵板(ban)或(huo)其它光學應用領域將會(hui)是一個十(shi)分有前景的材料。

晶須是一種針狀單(dan)晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百(bai)微米，由於晶體結(jie)構完整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬(shu)和陶瓷等物質的改性添加劑，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)、穩(wen)定(ding)性和補強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫氧化性能。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強輔助材料，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(jie)構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影響越來越受重視，對二氧化碳搜捕(bu)的研(yan)究(jiu)越來越多。吸附法是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆過(guo)程，結(jie)合力比沸(fei)石(shi)強，比堿金(jin)屬(shu)氧化物弱，室溫下二氧化碳靠物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對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(chu)水中的氟離子(zi)，去(qu)除(chu)效率比普(pu)通(tong)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(ti)出，最早可追溯到上個世(shi)紀(ji)的90年代中期，的日(ri)本研(yan)究(jiu)者Sawai為了篩選(xuan)出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研(yan)究(jiu)測(ce)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(jin)屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革(ge)蘭氏(shi)陽性菌、革(ge)蘭氏(shi)陰性菌、真菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

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