01特殊形貌淮南氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前(qian)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(qu)物，將前(qian)驅(qu)物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些情(qing)況(kuang)可不用粘合劑(ji))混合後，通(tong)過機械成型得到球形氧化鎂，再經過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入研(yan)究了時間對其反應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然後逐(zhu)漸(jian)變為絲狀，最後變為球狀。

目前(qian)文(wen)獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米級，長度一般為微米級，通(tong)常具(ju)有定向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和確(que)定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納(na)米管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成過程中起(qi)著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催化氧化鎂納(na)米管的各向異性生長。得到的氧化鎂納(na)米管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空(kong)化現象中爆(bao)破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊(ji)使(shi)得層狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超聲(sheng)波會引起(qi)液體分子不斷受到壓縮和拉(la)伸，產生交替(ti)的正(zheng)、負壓區，使(shi)得水分子出現疏密(mi)交替(ti)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，周圍的水相會迅速向氣泡(pao)中心湧(yong)入，釋放(fang)強壓力脈(mai)衝，這種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲(sheng)空(kong)化效應。

本(ben)方法就是利用超聲(sheng)空(kong)化的機理，利用超聲(sheng)波引起(qi)隨著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使(shi)得微氣泡(pao)在正(zheng)壓區不斷產生衝擊(ji)波打擊(ji)材(cai)料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開(kai)，從而生成了氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要是采用前(qian)驅(qu)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(qu)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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通(tong)過常溫反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具(ju)有纖(xian)維狀外形的前(qian)驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前(qian)驅(qu)體的分解速度使(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)良好、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℃，在快速攪拌的條件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）。此時溶液由澄清變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸(xuan)濁(zhuo)液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去除，本(ben)實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步(bu)粉碎後放(fang)置在氧化鋁(lv)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等采用化學沉(chen)澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)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，過濾洗(xi)滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過改(gai)變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花型的氧化鎂晶體。

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(yan)究了其作為催化劑(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添(tian)加劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉(chen)降(jiang)，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅(qu)體，將添(tian)加劑(ji)換成檸(nin)檬酸或乙(yi)二胺四(si)乙(yi)酸二鈉鹽時得到了纖(xian)維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法固定相、吸附有毒(du)物質、作為材(cai)料添(tian)加劑(ji)等領(ling)域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果(guo)受色譜(pu)柱填料影響很大。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。經研(yan)究探索發現鎂和鋁(lv)的氧化物和二氧化矽按一定比例的混合作為液相色譜(pu)的固定相可以很好地解決(jue)這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法中的應用得到越(yue)來越(yue)多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒(du)重金屬(shu)離子及有機汙染物，有希望應用於廢(fei)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處的特征衍射峰是由於誘(you)導缺陷(xian)或缺陷(xian)能級而產生新能級。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與(yu)納(na)米片在等離子體顯(xian)示麵板或其它光學應用領(ling)域將會是一個十分有前(qian)景的材(cai)料。

晶須是一種針(zhen)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(shu)百(bai)微米，由於晶體結(jie)構完整(zheng)，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷等物質的改(gai)性添(tian)加劑(ji)，顯(xian)示出優良的物理化學性質和機械性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖(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(chuan)導率是氧化鋁(lv)的三倍)、穩(wen)定性和補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫氧化性能。由於具(ju)有上述優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材(cai)料的增強輔助(zhu)材(cai)料，尤其適(shi)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。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵影響越(yue)來越(yue)受重視，對二氧化碳搜捕的研(yan)究越(yue)來越(yue)多(duo)。吸附法是一種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附劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆過程，結(jie)合力比沸(fei)石(shi)強，比堿金屬(shu)氧化物弱(ruo)，室溫下二氧化碳靠(kao)物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適(shi)的二氧化碳吸附劑(ji)。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟(fu)離子，去除效率比普(pu)通(tong)商品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個世(shi)紀(ji)的90年代中期，的日(ri)本(ben)研(yan)究者Sawai為了篩選(xuan)出抗菌性能較好的無機材(cai)料，采用電導率研(yan)究測(ce)試了一係列(lie)的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都(du)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(qi)的，而且MgO本(ben)身是一種良好的幹燥(zao)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。