01特殊形貌鶴崗氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由前驅(qu)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(gou)是由片狀結構(gou)的堿式碳酸鎂堆積而成(cheng)。將堿式碳酸鎂進行煆(duan)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(ji)術路線主要(yao)有兩條(tiao)：(1)以鎂鹽(yan)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(chu)理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和(he)粘合劑(有些(xie)情況可不用粘合劑)混合後，通過機械(xie)成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經過熱處(chu)理(li)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，並且繼續深入研究(jiu)了時間對(dui)其反應進程(cheng)的影響，發現合成(cheng)過程(cheng)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(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級，長度一般為微米級，通常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和(he)確定的晶麵取(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(he)碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過程(cheng)中起著至(zhi)關重要(yao)的作用，在高溫下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴(di)原(yuan)位(wei)催化氧化鎂納米管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法處(chu)理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象中爆破(po)的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波(bo)會引起液體分子不斷(duan)受(shou)到壓縮和(he)拉(la)伸(shen)，產生交替的正(zheng)、負壓區，使(shi)得水分子出現疏密(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(po)裂時，周圍的水相會迅速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝，這種(zhong)脈衝的壓力往往高於104KPa，這種(zhong)現象又稱(chen)作超聲空化效應。

本方法就是利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波(bo)引起隨著液相的不斷(duan)舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡，並使(shi)得微氣泡在正(zheng)壓區不斷(duan)產生衝擊波(bo)打(da)擊材(cai)料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前驅(qu)物煆(duan)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，然後經熱處(chu)理(li)得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和(he)氯化鎂為原(yuan)料在水熱條(tiao)件(jian)下首先合成(cheng)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(he)氫氧化鈉(na)為原(yuan)料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖(xian)維(wei)狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控製前驅(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，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(yao)是用介孔碳、棉花纖(xian)維(wei)等為硬模板製備的。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(tiao)件(jian)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(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(qu)除，本實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎後放置在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐升溫到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(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油浴(yu)環境(jing)將碳酸鉀和(he)硝(xiao)酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾(lv)洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢(chao)形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸銨為原(yuan)料，用水熱法合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研究(jiu)了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添(tian)加劑混合，用氫氧化鈉(na)調節溶液pH值(zhi)使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添(tian)加劑換成(cheng)檸檬酸或乙二胺四(si)乙酸二鈉(na)鹽(yan)時得到了纖(xian)維(wei)狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色(se)譜法固定相、吸(xi)附(fu)有毒物質、作為材(cai)料添(tian)加劑等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種(zhong)有效的分離技(ji)術，其分離效果(guo)受(shou)色(se)譜柱填料影響很大。目前所用的填料主要(yao)為二氧化矽基填料，二氧化矽基填料用於堿性條(tiao)件(jian)下的分離時存在二次(ci)反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究(jiu)探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二氧化矽按一定比例的混合作為液相色(se)譜的固定相可以很好地解(jie)決(jue)這一問題，所以球形氧化鎂在液相色(se)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(xi)附(fu)性能，可吸(xi)附(fu)常見的有毒重金屬離子及(ji)有機汙染物，有希望應用於廢水處(chu)理(li)工藝(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(chu)的特征衍(yan)射峰是由於誘(you)導缺(que)陷(xian)或缺(que)陷(xian)能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納米片在等離子體顯示麵板或其它光學應用領域將會是一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是一種(zhong)針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零(ling)點幾至(zhi)幾個微米，長度為幾微米至(zhi)數(shu)百微米，由於晶體結構(gou)完整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶瓷等物質的改性添(tian)加劑，顯示出優良的物理(li)化學性質和(he)機械(xie)性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖(xian)維(wei)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)定性和(he)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(shu)優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材(cai)料的增強輔助(zhu)材(cai)料，尤其適合製備高溫複合材(cai)料，是近幾年發展較快的高技(ji)術結構(gou)新材(cai)料。

溫室氣體二氧化碳對(dui)環境(jing)的負麵影響越來越受(shou)重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研究(jiu)越來越多。吸(xi)附(fu)法是一種(zhong)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(xi)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(fei)石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠(kao)物理(li)或化學作用被氧化鎂吸(xi)附(fu)，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸(xi)附(fu)劑。介孔氧化鎂對(dui)二氧化碳的吸(xi)附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附(fu)量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附(fu)去(qu)除水中的氟(fu)離子，去(qu)除效率比普通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內(na)外有關氧化鎂抗菌的研究(jiu)報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個世紀(ji)的90年代中期，的日本研究(jiu)者Sawai為了篩(shai)選出抗菌性能較好的無(wu)機材(cai)料，采用電導率研究(jiu)測試了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對(dui)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰(yin)性菌、真(zhen)菌等都(du)具有較強殺菌、抗菌能力。

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