01特殊形貌湖北氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由(you)前驅(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(li)，堿式碳酸鎂的球體結構是由(you)片狀結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(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術(shu)路(lu)線主要(yao)有兩條(tiao)：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑和粘(zhan)合劑(有些情(qing)況可不(bu)用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械(xie)成型(xing)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(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深(shen)入研究(jiu)了時間對(dui)其反應進程的影響(xiang)，發現合成過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐漸(jian)變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具有定向生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和確定的晶麵(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程中起著至關重要(yao)的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)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(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象中爆(bao)破(po)的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝(chong)擊(ji)使(shi)得層狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波(bo)會引(yin)起液體分子(zi)不(bu)斷受到壓縮和拉伸(shen)，產生交替(ti)的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏密交替(ti)的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破(po)裂(lie)時，周圍的水相會迅(xun)速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈(mai)衝(chong)，這種脈(mai)衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲(sheng)空化效應。

本方法就是利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波(bo)引(yin)起隨(sui)著液相的不(bu)斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝(chong)擊(ji)波(bo)打擊(ji)材料表麵(mian)，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采(cai)用前驅(qu)物煆燒法製備的，即首先(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(tiao)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，通過常溫(wen)反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維(wei)狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控(kong)製前驅(qu)體的分解速度使(shi)其在低溫(wen)下緩(huan)慢(man)分解以保持晶須狀外形，然後在高溫(wen)下燒結，可得到燒結良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)是用介孔碳、棉花(hua)纖維(wei)等為硬(ying)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(wen)在30℃，在快速攪拌的條(tiao)件下向其中快速加入溫(wen)度為室溫(wen)，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(you)澄清變(bian)為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁(zhuo)液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(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)粉碎(sui)後放置在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐升溫(wen)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(chen)澱(dian)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，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過改(gai)變(bian)硝酸鎂和碳酸鉀的比例(li)得到巢(chao)形和花(hua)型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)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(hua)狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究(jiu)了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值(zhi)使(shi)得鎂沉(chen)降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換成檸檬(meng)酸或乙(yi)二胺(an)四(si)乙(yi)酸二鈉鹽時得到了纖維(wei)狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜(pu)法固定相、吸附有毒物質(zhi)、作為材料添加劑等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技術(shu)，其分離效果受色譜(pu)柱填料影響(xiang)很大。目前所用的填料主要(yao)為二氧化矽基(ji)填料，二氧化矽基(ji)填料用於堿性條(tiao)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。經研究(jiu)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(pu)的固定相可以很好地解決這一問題，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附性能，可吸附常見的有毒重金屬離子(zi)及(ji)有機汙(wu)染物，有希望(wang)應用於廢(fei)水處理工(gong)藝中。還有人實驗對(dui)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(you)於誘導缺(que)陷或缺(que)陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子(zi)體顯示麵(mian)板或其它光學應用領域將會是一個十分有前景的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零(ling)點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百微米，由(you)於晶體結構完整(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(zhi)的改(gai)性添加劑，顯示出優良的物理化學性質(zhi)和機械(xie)性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖維(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(chuan)導率是氧化鋁的三倍(bei))、穩(wen)定性和補強增(zeng)韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫(wen)氧化性能。由(you)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(zeng)強輔助(zhu)材料，尤其適合製備高溫(wen)複合材料，是近幾年發展較(jiao)快的高技術(shu)結構新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對(dui)環境的負麵(mian)影響(xiang)越來越受重視，對(dui)二氧化碳搜捕(bu)的研究(jiu)越來越多。吸附法是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫(wen)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(jiao)合適的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對(dui)二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨(sui)溫(wen)度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟離子(zi)，去除效率比普通商(shang)品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內外有關氧化鎂抗菌的研究(jiu)報道並(bing)不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最早可追溯到上個世(shi)紀的90年代中期，的日本研究(jiu)者Sawai為了篩(shai)選(xuan)出抗菌性能較(jiao)好的無(wu)機材料，采(cai)用電導率研究(jiu)測試了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較(jiao)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(dui)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由(you)活性氧引(yin)起的，而且MgO本身是一種良好的幹燥(zao)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。