01特殊形貌黑龍(long)江氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是(shi)由(you)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(you)片狀結構的堿式碳酸鎂堆(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(tiao)：(1)以鎂鹽(yan)為原(yuan)料首先(xian)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(fen)末(mo)與(yu)溶劑和(he)粘(zhan)合劑(有些情(qing)況可不(bu)用粘(zhan)合劑)混合後，通過(guo)機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再(zai)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，並且繼續深入(ru)研究(jiu)了時間對(dui)其反(fan)應進程的影響，發現合成過(guo)程中氧化鎂先(xian)是(shi)片狀，然(ran)後逐漸(jian)變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前(qian)文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通常具有定向(xiang)生長的特性，有較好(hao)的結晶度和(he)確定的晶麵(mian)取向(xiang)。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米(mi)管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加(jia)入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)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(cui)化氧化鎂納米(mi)管的各向(xiang)異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲空化現象中爆破的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝擊(ji)使得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲波會引起液體分子不(bu)斷受到壓縮和(he)拉伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會迅(xun)速(su)向(xiang)氣泡中心湧(yong)入(ru)，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲空化效應。

本(ben)方法就(jiu)是(shi)利用超聲空化的機理，利用超聲波引起隨著(zhou)液相的不(bu)斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝擊(ji)波打擊(ji)材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離(li)開，從而生成了氧化鎂納米(mi)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(xian)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(jing)熱處理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和(he)氯化鎂為原(yuan)料在水熱條(tiao)件下首先(xian)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(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(he)氫氧化鈉為原(yuan)料，通過(guo)常溫反(fan)應水熱晶化，製得了結晶良好(hao)、具有纖維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過(guo)控(kong)製前(qian)驅體的分解(jie)速(su)度使其在低溫下緩(huan)慢分解(jie)以保持(chi)晶須狀外形，然(ran)後在高溫下燒結，可得到燒結良好(hao)、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、棉花纖維等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快速(su)攪拌的條(tiao)件下向(xiang)其中快速(su)加(jia)入(ru)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(you)澄清(qing)變(bian)為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁液液固分離(li)，用蒸餾(liu)水將可溶離(li)子去(qu)除，本(ben)實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良好(hao)，隨後將所得樣品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步粉(fen)碎後放置(zhi)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等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油浴環(huan)境將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過(guo)濾洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通過(guo)改變(bian)硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢形和(he)花型的氧化鎂晶體。

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

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯(ben)甲(jia)酸添加(jia)劑混合，用氫氧化鈉調節(jie)溶液pH值(zhi)使得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅體，將添加(jia)劑換成檸(nin)檬酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽(yan)時得到了纖維狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法固定相、吸附有毒物質、作為材料添加(jia)劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)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(hen)大。目前(qian)所用的填料主要為二氧化矽基填料，二氧化矽基填料用於堿性條(tiao)件下的分離(li)時存在二次反(fan)應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研究(jiu)探(tan)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譜的固定相可以很(hen)好(hao)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(yue)來越(yue)多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬(shu)離(li)子及有機汙染物，有希(xi)望應用於廢水處理工藝中。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(she)峰(feng)是(shi)由(you)於誘(you)導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與(yu)納米(mi)片在等離(li)子體顯示麵(mian)板或其它(ta)光學應用領域將會是(shi)一個(ge)十(shi)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(ling)點幾(ji)至幾(ji)個(ge)微米(mi)，長度為幾(ji)微米(mi)至數百微米(mi)，由(you)於晶體結構完(wan)整，晶須具有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和(he)陶瓷等物質的改性添加(jia)劑，顯示出優良的物理化學性質和(he)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(熱傳導率是(shi)氧化鋁的三倍)、穩(wen)定性和(he)補(bu)強增韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由(you)於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複(fu)合材料的增強輔(fu)助材料，尤其適合製備高溫複(fu)合材料，是(shi)近幾(ji)年發展較快的高技術結構新材料。

溫室氣體二氧化碳對(dui)環(huan)境的負麵(mian)影響越(yue)來越(yue)受重視，對(dui)二氧化碳搜捕(bu)的研究(jiu)越(yue)來越(yue)多。吸附法是(shi)一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方法，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆過(guo)程，結合力比沸石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，室溫下二氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二氧化碳吸附劑。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(jia)。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(pu)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(jiu)報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早(zao)可追溯到上個(ge)世紀的90年代中期，的日本(ben)研究(jiu)者Sawai為了篩選出抗菌性能較好(hao)的無(wu)機材料，采用電導率研究(jiu)測試了一係列的陶瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉(fen)體中，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對(dui)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是(shi)由(you)活性氧引起的，而且MgO本(ben)身是(shi)一種良好(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。