01特殊形貌湖南氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是(shi)由(you)前驅體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫氧化鎂或(huo)球形堿式草(cao)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(shi)由(you)片狀結(jie)構的堿式碳酸鎂堆(dui)積而成。將堿式碳酸鎂進行煆(duan)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(ji)術路線主要(yao)有兩條：(1)以鎂鹽為原(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)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些(xie)情況可不用粘合劑)混合後，通過機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再經(jing)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)入研究了時間對其反應(ying)進程(cheng)的影響，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐漸變為絲(si)狀，最(zui)後變為球狀。

目(mu)前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具(ju)有定向(xiang)生長的特性，有較好(hao)的結(jie)晶度和確(que)定的晶麵取向(xiang)。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(jia)入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成過程(cheng)中起著至關重要(yao)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(na)米管的各向(xiang)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)空化現象(xiang)中爆破的氣泡(pao)對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝離開(kai)來。超聲(sheng)波會引(yin)起液體分子(zi)不斷(duan)受到壓縮和拉伸，產生交(jiao)替(ti)的正、負壓區，使得水分子(zi)出現疏密交(jiao)替(ti)的變化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並(bing)在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周(zhou)圍的水相會迅速(su)向(xiang)氣泡(pao)中心湧(yong)入，釋放強壓力脈衝，這(zhe)種脈衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象(xiang)又(you)稱(chen)作超聲(sheng)空化效應(ying)。

本方法就(jiu)是(shi)利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波引(yin)起隨(sui)著液相的不斷(duan)舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並(bing)使得微氣泡(pao)在正壓區不斷(duan)產生衝擊波打擊材料表麵，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被(bei)剝離開(kai)，從(cong)而生成了氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是(shi)采用前驅物煆(duan)燒法製備的，即(ji)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(jing)熱處理得到氧化鎂晶須。

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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉(na)為原(yuan)料，通過常溫反應(ying)水熱晶化，製得了結(jie)晶良(liang)好(hao)、具(ju)有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控製前驅體的分解速(su)度使其在低溫下緩(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(hao)、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)是(shi)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的溶液水浴控溫在30℃，在快速(su)攪拌的條件下向(xiang)其中快速(su)加(jia)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(you)澄清變為液固(gu)混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固(gu)分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去除(chu)，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良(liang)好(hao)，隨(sui)後將所得樣(yang)品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經(jing)初步粉碎後放置在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐(lu)升溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉(chen)澱(dian)法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原(yuan)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(xi)滌後在700℃焙燒4h，通過改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(yuan)料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究了其作為催化劑負載(zai)的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加(jia)劑混合，用氫氧化鈉(na)調節(jie)溶液pH值使得鎂沉(chen)降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加(jia)劑換成檸(nin)檬酸或(huo)乙二(er)胺四乙酸二(er)鈉(na)鹽時得到了纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜法固(gu)定相、吸(xi)附有毒物質、作為材料添加(jia)劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技(ji)術，其分離效果受色譜柱填(tian)料影響很大。目(mu)前所用的填(tian)料主要(yao)為二(er)氧化矽基填(tian)料，二(er)氧化矽基填(tian)料用於堿性條件下的分離時存在二(er)次反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研究探索發現鎂和鋁的氧化物和二(er)氧化矽按(an)一定比例的混合作為液相色譜的固(gu)定相可以很好(hao)地解決這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法中的應(ying)用得到越(yue)來越(yue)多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)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(shu)離子(zi)及有機汙(wu)染物，有希望應(ying)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處的特征衍射峰是(shi)由(you)於誘導缺陷或(huo)缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從(cong)此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納(na)米片在等離子(zi)體顯示麵板或(huo)其它光學應(ying)用領域將會是(shi)一個十分有前景(jing)的材料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至數百微米，由(you)於晶體結(jie)構完整，晶須具(ju)有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷等物質的改性添加(jia)劑，顯示出優良(liang)的物理化學性質和機械(xie)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(shi)氧化鋁的三(san)倍(bei))、穩定性和補(bu)強增韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良(liang)好(hao)的抗高溫氧化性能。由(you)於具(ju)有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助材料，尤(you)其適合製備高溫複合材料，是(shi)近幾(ji)年發展較快的高技(ji)術結(jie)構新材料。

溫室(shi)氣體二(er)氧化碳對環境的負麵影響越(yue)來越(yue)受重視，對二(er)氧化碳搜捕的研究越(yue)來越(yue)多。吸(xi)附法是(shi)一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方法，堿性氧化物是(shi)有效的二(er)氧化碳吸(xi)附劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結(jie)合為可逆過程(cheng)，結(jie)合力比沸(fei)石(shi)強，比堿金屬(shu)氧化物弱(ruo)，室(shi)溫下二(er)氧化碳靠(kao)物理或(huo)化學作用被(bei)氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二(er)氧化碳吸(xi)附劑。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸(xi)附量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附量隨(sui)溫度的升高而增加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去除(chu)水中的氟(fu)離子(zi)，去除(chu)效率比普通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國內(na)外有關氧化鎂抗菌的研究報道並(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早(zao)可追(zhui)溯到上個世紀的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(hao)的無機材料，采用電導率研究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，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證實對革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真菌等都具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是(shi)由(you)活性氧引(yin)起的，而且MgO本身是(shi)一種良(liang)好(hao)的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。