01特殊形貌黃山氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前驅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(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(lu)線主要有兩條：(1)以鎂鹽(yan)為原(yuan)料首先得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末(mo)與溶劑(ji)和(he)粘合劑(ji)(有些情況可不(bu)用粘合劑(ji))混合後，通過(guo)機械成型得到球形氧化鎂，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(shen)入研究了時間對其反(fan)應進程的影響(xiang)，發現合成過(guo)程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米(mi)級(ji)，長度一般為微米(mi)級(ji)，通常具有定(ding)向生長的特性，有較(jiao)好的結(jie)晶度和(he)確(que)定(ding)的晶麵取向。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(he)碳的混合物中加入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過(guo)程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴原(yuan)位(wei)催化氧化鎂納米(mi)管的各(ge)向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)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(jian)在於超(chao)聲空化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超(chao)聲波會(hui)引起液體分子不(bu)斷受到壓縮和(he)拉(la)伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周(zhou)圍的水相會(hui)迅(xun)速向氣泡中心湧(yong)入，釋放強壓力脈(mai)衝，這(zhe)種(zhong)脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象又稱作超(chao)聲空化效應。

本方法就是利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波引起隨(sui)著液相的不(bu)斷舒(shu)張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打(da)擊材料表麵，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用前驅物煆燒法製備的，即首先製備堿式硫酸鎂、堿式氯化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂等前驅物晶須，然後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和(he)氯化鎂為原(yuan)料在水熱條件(jian)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(he)氫氧化鈉為原(yuan)料，通過(guo)常溫反(fan)應水熱晶化，製得了結(jie)晶良(liang)好、具有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過(guo)控(kong)製前驅體的分解速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、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)花纖維等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條件(jian)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(bian)為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去除，本實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良(liang)好，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉(fen)碎(sui)後放置在氧化鋁坩堝(guo)中隨(sui)爐升(sheng)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等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油浴環境將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過(guo)濾洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通過(guo)改(gai)變(bian)硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例(li)得到巢形和(he)花型的氧化鎂晶體。

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

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑(ji)換成檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽(yan)時得到了纖維狀和(he)盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜(pu)法固定(ding)相、吸附有毒(du)物質、作為材料添加劑(ji)等領域。高效液相色(se)譜(pu)(HPLC)是一種(zhong)有效的分離(li)技術(shu)，其分離(li)效果受色(se)譜(pu)柱填料影響(xiang)很(hen)大。目前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(jian)下的分離(li)時存在二次(ci)反(fan)應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題(ti)。經研究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二氧化矽按一定(ding)比例(li)的混合作為液相色(se)譜(pu)的固定(ding)相可以很(hen)好地解決這(zhe)一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜(pu)法中的應用得到越來越多(duo)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性能，可吸附常見的有毒(du)重金屬離(li)子及(ji)有機汙染(ran)物，有希望(wang)應用於廢(fei)水處理工(gong)藝(yi)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(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測氧化鎂微球與納米(mi)片在等離(li)子體顯(xian)示麵板或其它光學應用領域將會(hui)是一個十(shi)分有前景(jing)的材料。

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

氧化鎂晶須微觀形態為纖維狀，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(ding)性和(he)補強增(zeng)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(shi)合作為複合材料的增(zeng)強輔助材料，尤(you)其適(shi)合製備高溫複合材料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快的高技術(shu)結(jie)構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵影響(xiang)越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研究越來越多(duo)。吸附法是一種(zhong)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(guo)程，結(jie)合力比沸(fei)石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠(kao)物理或化學作用被(bei)氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較(jiao)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(sui)溫度的升(sheng)高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟離(li)子，去除效率比普通商(shang)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究報道並不(bu)多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追(zhui)溯到上個世(shi)紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩(shai)選出抗菌性能較(jiao)好的無(wu)機材料，采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(zhong)陶瓷粉(fen)體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被(bei)證實對革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真菌等都(du)具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活(huo)性氧引起的，而且MgO本身是一種(zhong)良(liang)好的幹燥劑(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。