01特殊形貌河南氧化鎂的製備

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(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(liang)條(tiao)：(1)以鎂鹽為原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(fen)末與溶劑和(he)粘合劑(有些情況可不(bu)用粘合劑)混合後，通過機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再經過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入(ru)研(yan)究(jiu)了(liao)時間對其反(fan)應進程的影(ying)響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸(jian)變為絲(si)狀，最(zui)後變為球狀。

目(mu)前文獻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(ju)有定向(xiang)生長的特性，有較好(hao)的結(jie)晶度和(he)確定的晶麵取向(xiang)。利用碳-熱蒸發法(fa)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(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納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，冷凝的镓液滴(di)原位催化氧化鎂納米管的各向(xiang)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(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空(kong)化現象(xiang)中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層狀氧化鎂剝(bo)離開來。超聲波會引起液體分子不(bu)斷受到壓縮和(he)拉伸，產生交(jiao)替的正、負壓區，使(shi)得水分子出(chu)現疏密交(jiao)替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍(wei)的水相會迅速(su)向(xiang)氣泡中心湧入(ru)，釋(shi)放(fang)強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象(xiang)又(you)稱(chen)作超聲空(kong)化效應。

本(ben)方法(fa)就是利用超聲空(kong)化的機理，利用超聲波引起隨著液相的不(bu)斷舒(shu)張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打擊材(cai)料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開，從而生成了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅(qu)物煆燒法(fa)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，然後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和(he)氯化鎂為原料在水熱條(tiao)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(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)氫氧化鈉為原料，通過常溫反(fan)應水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良好(hao)、具(ju)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(su)度使(shi)其在低溫下緩慢(man)分解(jie)以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好(hao)、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉(mian)花(hua)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(su)攪拌的條(tiao)件下向(xiang)其中快速(su)加入(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）。此時溶液由澄清變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁液液固分離，用蒸餾(liu)水將可溶離子去(qu)除，本(ben)實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良好(hao)，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步(bu)粉(fen)碎後放(fang)置在氧化鋁坩堝中隨爐升溫到600℃，相轉(zhuan)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(fa)，以硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)環(huan)境將碳酸鉀和(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(gai)變硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢形和(he)花(hua)型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸銨(an)為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花(hua)狀和(he)球狀的氧化鎂，並(bing)研(yan)究(jiu)了(liao)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，用氫氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添(tian)加劑換(huan)成檸檬酸或乙二(er)胺四乙酸二(er)鈉鹽時得到了(liao)纖(xian)維(wei)狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定相、吸附(fu)有毒物質、作為材(cai)料添(tian)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(ying)響很大。目(mu)前所用的填料主要為二(er)氧化矽(gui)基填料，二(er)氧化矽(gui)基填料用於堿性條(tiao)件下的分離時存(cun)在二(er)次反(fan)應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題(ti)。經研(yan)究(jiu)探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二(er)氧化矽(gui)按(an)一定比例的混合作為液相色譜的固定相可以很好(hao)地解(jie)決這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜法(fa)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(chu)優異的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金屬(shu)離子及(ji)有機汙染物，有希望應用於廢水處理工藝中。還有人實驗對碳化法(fa)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導缺(que)陷或缺(que)陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納米片在等離子體顯(xian)示麵板或其它(ta)光學應用領域將會是一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是一種針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百微米，由於晶體結(jie)構完整，晶須具(ju)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(gai)性添(tian)加劑，顯(xian)示出(chu)優良的物理化學性質和(he)機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)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(熱傳導率是氧化鋁的三倍)、穩(wen)定性和(he)補(bu)強增(zeng)韌(ren)性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由於具(ju)有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材(cai)料的增(zeng)強輔(fu)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術結(jie)構新材(cai)料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環(huan)境的負麵影(ying)響越來越受重視(shi)，對二(er)氧化碳搜捕的研(yan)究(jiu)越來越多。吸附(fu)法(fa)是一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附(fu)劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結(jie)合為可逆(ni)過程，結(jie)合力比沸石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠(kao)物理或化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較合適的二(er)氧化碳吸附(fu)劑。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸附(fu)量隨溫度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去(qu)除水中的氟離子，去(qu)除效率比普通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國內(na)外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究(jiu)報道並(bing)不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最(zui)早可追(zhui)溯到上個世紀(ji)的90年代中期，的日本(ben)研(yan)究(jiu)者Sawai為了(liao)篩選出(chu)抗菌性能較好(hao)的無機材(cai)料，采用電導率研(yan)究(jiu)測試(shi)了(liao)一係列(lie)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(zheng)實對革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真菌等都具(ju)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(ben)身是一種良好(hao)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。