01特殊形貌黃岡氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前(qian)驅體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫(qing)氧化鎂或(huo)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(ji)術路線主要有兩(liang)條(tiao)：(1)以鎂鹽為原(yuan)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(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末與(yu)溶劑和粘合劑(有些情況可不用粘合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經過熱處理(li)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(shen)入研究了時間對其反應進程(cheng)的影響(xiang)，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目(mu)前(qian)文獻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，通常具有定向生長的特性，有較(jiao)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(mi)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(mi)管的形成過程(cheng)中起(qi)著(zhou)至關重要的作用，在高溫下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原(yuan)位催化氧化鎂納米(mi)管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超(chao)聲法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲空化現象中爆破(po)的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊(ji)使得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超(chao)聲波會引起(qi)液體分子(zi)不斷受到壓縮和拉伸，產生交(jiao)替(ti)的正、負壓區，使得水分子(zi)出現疏(shu)密交(jiao)替(ti)的變(bian)化，在疏(shu)的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周圍的水相會迅(xun)速(su)向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝，這(zhe)種脈衝的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這(zhe)種現象又(you)稱作超(chao)聲空化效應。

本方法就是利用超(chao)聲空化的機理(li)，利用超(chao)聲波引起(qi)隨(sui)著(zhou)液相的不斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊(ji)波打擊(ji)材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離(li)開，從而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)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(ran)後經熱處理(li)得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原(yuan)料在水熱條(tiao)件(jian)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。

以硫酸鎂和氫(qing)氧化鈉為原(yuan)料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具有纖(xian)維(wei)狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過控(kong)製前(qian)驅體的分解(jie)速(su)度使其在低溫下緩慢分解(jie)以保持(chi)晶須狀外形，然(ran)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(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的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快速(su)攪拌的條(tiao)件(jian)下向其中快速(su)加入溫度為室(shi)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(bian)為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁(zhuo)液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子(zi)去除，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步(bu)粉(fen)碎後放置在氧化鋁坩(gan)堝中隨(sui)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，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)為原(yuan)料，用120℃油(you)浴環(huan)境將碳酸鉀(jia)和硝(xiao)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(gai)變(bian)硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例得到巢形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)用水熱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨(an)為原(yuan)料，用水熱法合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研究了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲(jia)酸添加劑混合，用氫(qing)氧化鈉調(diao)節溶液pH值使得鎂沉降(jiang)，水熱的方法合成了片狀的氫(qing)氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑換成檸檬酸或(huo)乙二胺四(si)乙酸二鈉鹽時得到了纖(xian)維(wei)狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法固定相、吸附(fu)有毒物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離(li)技(ji)術，其分離(li)效果(guo)受色譜柱填料影響(xiang)很大。目(mu)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(jian)下的分離(li)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。經研究探索發現鎂和鋁的氧化物和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好地解(jie)決這(zhe)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(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金屬離(li)子(zi)及有機汙染(ran)物，有希(xi)望應用於廢(fei)水處理(li)工(gong)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(she)峰(feng)是由於誘(you)導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與(yu)納米(mi)片在等離(li)子(zi)體顯(xian)示麵(mian)板或(huo)其它光學應用領域將會是一個(ge)十分有前(qian)景的材料。

晶須是一種針狀單(dan)晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至幾(ji)個(ge)微米(mi)，長度為幾(ji)微米(mi)至數百微米(mi)，由於晶體結(jie)構完整(zheng)，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質的改(gai)性添加劑，顯(xian)示出優良的物理(li)化學性質和機械性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖(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(san)倍)、穩(wen)定性和補強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫氧化性能。由於具有上述(shu)優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快的高技(ji)術結(jie)構新材料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對環(huan)境的負麵(mian)影響(xiang)越(yue)來越(yue)受重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研究越(yue)來越(yue)多。吸附(fu)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(fu)劑。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆(ni)過程(cheng)，結(jie)合力比沸(fei)石強，比堿金屬氧化物弱，室(shi)溫下二氧化碳靠物理(li)或(huo)化學作用被(bei)氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸附(fu)劑。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(sui)溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去除水中的氟離(li)子(zi)，去除效率比普通商(shang)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，最早可追溯(su)到上個(ge)世紀(ji)的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較(jiao)好的無機材料，采(cai)用電導率研究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(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰(yin)性菌、真(zhen)菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理(li)是由活性氧引起(qi)的，而且MgO本身是一種良好的幹燥劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。