01特殊形貌江津氧化鎂的製備

球形結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(duan)燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結構是由片狀結構的堿式碳酸鎂堆積而成。將堿式碳酸鎂進行煆(duan)燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術路線主要有兩條(tiao)：(1)以鎂鹽為原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(yu)溶劑和(he)粘合劑(有些情況(kuang)可不(bu)用粘合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入(ru)研(yan)究了(liao)時間對其反應進程的影(ying)響(xiang)，發現合成過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級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和(he)確定的晶麵(mian)取向。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起著(zhou)至關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催化氧化鎂納米管的各(ge)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。

超聲法(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲空化現象中爆破的氣泡(pao)對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超聲波會引起液體分子(zi)不(bu)斷受到壓縮和(he)拉(la)伸，產生交(jiao)替(ti)的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏(shu)密(mi)交(jiao)替(ti)的變(bian)化，在疏(shu)的地方得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周圍(wei)的水相會迅速(su)向氣泡(pao)中心湧(yong)入(ru)，釋放(fang)強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱(chen)作超聲空化效應。

本方法(fa)就是利用超聲空化的機理，利用超聲波引起隨(sui)著(zhou)液相的不(bu)斷舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使(shi)得微氣泡(pao)在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打擊材(cai)料表麵(mian)，使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝離開，從而生成了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆(duan)燒法(fa)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)氫氧化鈉為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良(liang)好、具有纖維(wei)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(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，可得到燒結良(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(wei)等為硬(ying)模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速(su)攪拌的條(tiao)件(jian)下向其中快速(su)加入(ru)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。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去除(chu)，本實驗中所製備的樣品過濾(lv)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(chu)步(bu)粉碎後放(fang)置在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐(lu)升溫到600℃，相轉(zhuan)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(fa)，以硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油浴環境(jing)將碳酸鉀(jia)和(he)硝(xiao)酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾(lv)洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變(bian)硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)的比例得到巢形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研(yan)究了(liao)其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添(tian)加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉(chen)降(jiang)，水熱的方法(fa)合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添(tian)加劑換成檸檬(meng)酸或乙二(er)胺四乙酸二(er)鈉鹽時得到了(liao)纖維(wei)狀和(he)盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定相、吸附有毒物質、作為材(cai)料添(tian)加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技(ji)術，其分離效果受色譜柱填料影(ying)響(xiang)很(hen)大。目前所用的填料主要為二(er)氧化矽基填料，二(er)氧化矽基填料用於堿性條(tiao)件(jian)下的分離時存在二(er)次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題。經研(yan)究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二(er)氧化矽按一定比例的混合作為液相色譜的固定相可以很(hen)好地解決(jue)這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法(fa)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(jin)屬(shu)離子(zi)及有機汙染物，有希(xi)望(wang)應用於廢水處理工藝中。還(huai)有人實驗對碳化法(fa)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(feng)是由於誘導缺陷(xian)或缺陷(xian)能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預(yu)測(ce)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(guang)學應用領域將會是一個(ge)十(shi)分有前景的材(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(ge)微米，長度為幾微米至數(shu)百微米，由於晶體結構完(wan)整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬(shu)和(he)陶瓷(ci)等物質的改性添(tian)加劑，顯示出優良(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(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)、穩定性和(he)補強增韌性好，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，氧化鎂晶須適合作為複(fu)合材(cai)料的增強輔助材(cai)料，尤其適合製備高溫複(fu)合材(cai)料，是近幾年發展較快的高技(ji)術結構新材(cai)料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境(jing)的負麵(mian)影(ying)響(xiang)越來越受重視(shi)，對二(er)氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多。吸附法(fa)是一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金(jin)屬(shu)氧化物弱，室溫下二(er)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的二(er)氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨(sui)溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除(chu)水中的氟(fu)離子(zi)，去除(chu)效率比普(pu)通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內(na)外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯(su)到上個(ge)世紀的90年代中期，的日本研(yan)究者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好的無(wu)機材(cai)料，采用電導率研(yan)究測(ce)試了(liao)一係列的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬(shu)氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都具有較強殺菌、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本身是一種良(liang)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。