01特殊形貌淮北氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)的氧化鎂是(shi)由前(qian)驅體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫(qing)氧化鎂或(huo)球形堿式草酸鎂鍛(duan)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(gou)是(shi)由片狀結(jie)構(gou)的堿式碳酸鎂堆積而成。將堿式碳酸鎂進行煆燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術(shu)路線主要有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先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)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑和粘合劑(有些情況可不用粘合劑)混合後，通過(guo)機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再經過(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，並且繼續深入研究了時間對其反應進程(cheng)的影(ying)響(xiang)，發現合成過(guo)程(cheng)中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐漸(jian)變為絲狀，最後變為球狀。

目(mu)前(qian)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，通常具有定向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和確定的晶麵(mian)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(cheng)中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴原位催(cui)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晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超(chao)聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲空化現象中爆破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超(chao)聲波會引(yin)起液體分子不斷受到壓縮和拉伸，產生交(jiao)替的正、負壓區，使(shi)得水分子出現疏密(mi)交(jiao)替的變化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂(lie)時，周圍的水相會迅速(su)向氣泡(pao)中心湧入，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(chao)聲空化效應。

本方法就是(shi)利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波引(yin)起隨著液相的不斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使(shi)得微氣泡(pao)在正壓區不斷產生衝擊波打擊材(cai)料表麵(mian)，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開(kai)，從(cong)而生成了氧化鎂納米片。

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，然後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原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。

以硫酸鎂和氫(qing)氧化鈉(na)為原料，通過(guo)常溫反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良(liang)好、具有纖維(wei)狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過(guo)控(kong)製前(qian)驅體的分解速(su)度使(shi)其在低溫下緩(huan)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、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(wei)等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快速(su)攪拌的條件下向其中快速(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(cheng)清變為液固(gu)混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸(xuan)濁液液固(gu)分離，用蒸餾(liu)水將可溶離子去除，本實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良(liang)好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步粉碎後放置在氧化鋁坩堝中隨爐(lu)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，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境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，通過(guo)改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例(li)得到巢(chao)形和花型(xing)的氧化鎂晶體。

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

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯(ben)甲(jia)酸添加劑混合，用氫(qing)氧化鈉(na)調(diao)節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫(qing)氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑換成檸(nin)檬酸或(huo)乙二胺四乙酸二鈉(na)鹽時得到了纖維(wei)狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法固(gu)定相、吸(xi)附有毒物質、作為材(cai)料添加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技術(shu)，其分離效果(guo)受色譜柱(zhu)填(tian)料影(ying)響(xiang)很(hen)大。目(mu)前(qian)所用的填(tian)料主要為二氧化矽基填(tian)料，二氧化矽基填(tian)料用於堿性條件下的分離時存(cun)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)。經研究探(tan)索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定比例(li)的混合作為液相色譜的固(gu)定相可以很(hen)好地解決(jue)這一問題(ti)，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。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金屬離子及有機汙(wu)染物，有希望(wang)應用於廢水處理工藝中。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)射峰是(shi)由於誘導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子體顯(xian)示麵(mian)板或(huo)其它光(guang)學應用領域將會是(shi)一個(ge)十(shi)分有前(qian)景(jing)的材(cai)料。

晶須是(shi)一種針(zhen)狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾至幾個(ge)微米，長度為幾微米至數百(bai)微米，由於晶體結(jie)構(gou)完整(zheng)，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶(tao)瓷(ci)等物質的改性添加劑，顯(xian)示出優良(liang)的物理化學性質和機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)形態為纖維(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(shi)氧化鋁的三倍)、穩定性和補強增韌性好，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(cai)料的增強輔助材(cai)料，尤其適合製備高溫複合材(cai)料，是(shi)近幾年發展較快的高技術(shu)結(jie)構(gou)新材(cai)料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵(mian)影(ying)響(xiang)越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸(xi)附法是(shi)一種有效的搜捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸(xi)附劑。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆過(guo)程(cheng)，結(jie)合力比沸(fei)石(shi)強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠(kao)物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二氧化碳吸(xi)附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去除水中的氟離子，去除效率比普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出，最早(zao)可追溯到上個(ge)世(shi)紀(ji)的90年代中期，的日(ri)本研究者(zhe)Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無機材(cai)料，采用電導率研究測試了一係列(lie)的陶(tao)瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰(yin)性菌、真(zhen)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)由活性氧引(yin)起的，而且MgO本身是(shi)一種良(liang)好的幹燥劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。