01特殊形貌樺甸氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前(qian)驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫(qing)氧化鎂或球形堿式草(cao)酸鎂鍛燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例(li)，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構是由片狀結(jie)構的堿式碳酸鎂堆積而成。將堿式碳酸鎂進行煆(duan)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)以鎂鹽為原料首先(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)末與溶劑(ji)和(he)粘合劑(ji)(有些情況可不用粘合劑(ji))混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經(jing)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，並且繼續深入研究了時間對其反應進程的影(ying)響，發現合成過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐漸(jian)變為絲(si)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米級，長度一般為微米級，通常具有定向生長的特性，有較好(hao)的結(jie)晶度和(he)確定的晶麵取向。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)碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起(qi)著至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位(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(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象中爆(bao)破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊(ji)使得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超聲波(bo)會(hui)引起(qi)液體分子不斷受到壓縮和(he)拉(la)伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏密(mi)交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會(hui)迅速(su)向氣泡中心湧入，釋(shi)放強壓力脈(mai)衝，這(zhe)種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象又(you)稱作超聲空化效應。

本方法(fa)就是利用超聲空化的機理，利用超聲波(bo)引起(qi)隨著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正(zheng)壓區不斷產生衝擊(ji)波(bo)打擊(ji)材料表麵，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被(bei)剝離開，從(cong)而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)用前(qian)驅物煆(duan)燒法(fa)製備的，即(ji)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)氯化鎂為原料在水熱條件下首先(xian)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(he)氫(qing)氧化鈉為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良(liang)好(hao)、具有纖(xian)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(su)度使其在低溫下緩慢分解以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良(liang)好(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、棉花纖(xian)維等為硬模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快(kuai)速(su)攪拌的條件下向其中快(kuai)速(su)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。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去除，本實驗中所製備的樣品過濾性良(liang)好(hao)，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步(bu)粉(fen)碎後放置(zhi)在氧化鋁坩堝(guo)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(cai)用化學沉澱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境(jing)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，過濾洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通過改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例(li)得到巢(chao)形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)用水熱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸銨(an)為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研究了其作為催化劑(ji)負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添加劑(ji)混合，用氫(qing)氧化鈉調節溶液pH值(zhi)使得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成了片狀的氫(qing)氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑(ji)換成檸(nin)檬(meng)酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽時得到了纖(xian)維狀和(he)盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法(fa)固定相、吸附(fu)有毒物質、作為材料添加劑(ji)等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技(ji)術，其分離效果受色譜(pu)柱填料影(ying)響很大。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在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經(jing)研究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二氧化矽按一定比例(li)的混合作為液相色譜(pu)的固定相可以很好(hao)地解決這(zhe)一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法(fa)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片表現出優異的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金屬離子及(ji)有機汙(wu)染(ran)物，有希望(wang)應用於廢水處理工藝中。還(huai)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(xian)或缺(que)陷(xian)能級而產生新能級。從(cong)此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納米片在等離子體顯示麵板(ban)或其它光學應用領域將會(hui)是一個十分有前(qian)景的材料。

晶須是一種針(zhen)狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至(zhi)幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至(zhi)數(shu)百(bai)微米，由於晶體結(jie)構完整(zheng)，晶須具有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶瓷(ci)等物質的改性添加劑(ji)，顯示出優良(liang)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(bei))、穩定性和(he)補(bu)強增韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好(hao)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(you)其適合製備高溫複合材料，是近幾(ji)年發展較快(kuai)的高技(ji)術結(jie)構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影(ying)響越(yue)來越(yue)受重視，對二氧化碳搜捕(bu)的研究越(yue)來越(yue)多。吸附(fu)法(fa)是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附(fu)劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆過程，結(jie)合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠物理或化學作用被(bei)氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附(fu)劑(ji)。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸附(fu)量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附(fu)去除水中的氟離子，去除效率比普(pu)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究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最(zui)早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較好(hao)的無(wu)機材料，采(cai)用電導率研究測試了一係列的陶瓷(ci)粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉(fen)體中，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被(bei)證實對革蘭氏(shi)陽性菌、革蘭氏(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(qi)的，而且MgO本身是一種良(liang)好(hao)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。