01特殊形貌江門氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)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(jie)構(gou)是由片狀結(jie)構(gou)的堿式碳酸鎂堆(dui)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(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要有兩條：(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(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與溶劑和粘合劑(有些情況可不用粘合劑)混合後，通(tong)過(guo)機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再經過(guo)熱處理(li)得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入(ru)研究了時間對其反應進程的影響，發現合成過(guo)程中氧化鎂先是片狀，然後逐(zhu)漸變為絲狀，最後變為球狀。

目前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(tong)常具有定向生長的特性，有較好(hao)的結(jie)晶度和確定的晶麵取(qu)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(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過(guo)程中起著(zhou)至關重要的作用，在高溫(wen)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(yi)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。

超聲法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象(xiang)中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波會(hui)引(yin)起液體分子不斷(duan)受到壓縮和拉伸，產生交替的正、負壓區，使得水分子出(chu)現疏密交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會(hui)迅速(su)向氣泡中心湧入(ru)，釋放強壓力脈(mai)衝，這(zhe)種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象(xiang)又稱作超聲空化效應。

本(ben)方法就是利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波引(yin)起隨著(zhou)液相的不斷(duan)舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正壓區不斷(duan)產生衝擊波打(da)擊材(cai)料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，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(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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原(yuan)料，通(tong)過(guo)常溫(wen)反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良(liang)好(hao)、具有纖(xian)維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控製前驅體的分解(jie)速(su)度使其在低溫(wen)下緩(huan)慢分解(jie)以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫(wen)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。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉花纖(xian)維等為硬(ying)模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫(wen)在30℃，在快速(su)攪拌的條件(jian)下向其中快速(su)加入(ru)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）。此時溶液由澄(cheng)清(qing)變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去除，本(ben)實驗中所製備的樣品過(guo)濾(lv)性良(liang)好(hao)，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步(bu)粉碎後放置在氧化鋁坩堝中隨爐升溫(wen)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，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(guo)濾(lv)洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過(guo)改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花型(xing)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的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添加劑混合，用氫氧化鈉調(diao)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，將添加劑換成檸檬(meng)酸或乙二胺四(si)乙酸二鈉鹽時得到了纖(xian)維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固定相、吸(xi)附(fu)有毒物質(zhi)、作為材(cai)料添加劑等領(ling)域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果(guo)受色(se)譜柱(zhu)填料影響很大。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)下的分離時存(cun)在二次反應、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(se)譜的固定相可以很好(hao)地解(jie)決這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜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(mi)片表現出(chu)優異(yi)的吸(xi)附(fu)性能，可吸(xi)附(fu)常見的有毒重金屬離子及有機汙(wu)染物，有希(xi)望應用於廢水處理(li)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(yan)射(she)峰是由於誘導缺(que)陷或缺(que)陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納米(mi)片在等離子體顯示麵板(ban)或其它光學應用領(ling)域將會(hui)是一個十(shi)分有前景(jing)的材(cai)料。

晶須是一種針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零(ling)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(gou)完(wan)整，晶須具有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷(ci)等物質(zhi)的改性添加劑，顯示出(chu)優良(liang)的物理(li)化學性質(zhi)和機械性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖(xian)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)、穩定性和補(bu)強增韌(ren)性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好(hao)的抗高溫(wen)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合材(cai)料的增強輔(fu)助(zhu)材(cai)料，尤(you)其適合製備高溫(wen)複合材(cai)料，是近幾(ji)年發展較快的高技術結(jie)構(gou)新材(cai)料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環境的負麵影響越來越受重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸(xi)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(xi)附(fu)劑。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆(ni)過(guo)程，結(jie)合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室溫(wen)下二氧化碳靠物理(li)或化學作用被氧化鎂吸(xi)附(fu)，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸(xi)附(fu)劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附(fu)量隨溫(wen)度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附(fu)去除水中的氟(fu)離子，去除效率比普通(tong)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究報道並(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最早可追溯到上個世紀(ji)的90年代中期，的日(ri)本(ben)研究者(zhe)Sawai為了篩選出(chu)抗菌性能較好(hao)的無機材(cai)料，采用電導率研究測試了一係列(lie)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(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革蘭氏(shi)陽(yang)性菌、革蘭氏(shi)陰(yin)性菌、真菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理(li)是由活性氧引(yin)起的，而且MgO本(ben)身是一種良(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。