01特殊形貌江蘇氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前驅體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫氧化鎂或(huo)球形堿式草酸鎂鍛燒而成的。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(duan)燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解(jie)，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術(shu)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(fen)末與溶劑(ji)和(he)粘合劑(ji)(有些情況可不用粘合劑(ji))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。等用沉澱法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入研究了(liao)時間對其反應進程(cheng)的影響，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先是片狀，然後逐(zhu)漸變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前文(wen)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，通常具有定向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和(he)確(que)定的晶麵取(qu)向。利用碳-熱蒸發法(fa)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(jia)入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過程(cheng)中起著至(zhi)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(di)原位(wei)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(chao)聲(sheng)法(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲(sheng)空化現象(xiang)中爆(bao)破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超(chao)聲(sheng)波會(hui)引起液體分子不斷受(shou)到壓縮(suo)和(he)拉伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使得水分子出現疏密交替(ti)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，周圍的水相會(hui)迅(xun)速向氣泡中心湧(yong)入，釋(shi)放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這種現象(xiang)又稱作超(chao)聲(sheng)空化效應。

本方法(fa)就是利用超(chao)聲(sheng)空化的機理，利用超(chao)聲(sheng)波引起隨著液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊波打(da)擊材料表麵，使得層(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(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆(duan)燒法(fa)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，然後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和(he)氯化鎂為原料在水熱條(tiao)件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(he)氫氧化鈉為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良好、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(jie)速度使其在低溫下緩慢分解(jie)以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好、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、棉花纖維(wei)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(yu)控溫在30℃，在快速攪拌的條(tiao)件下向其中快速加(jia)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(cheng)清變(bian)為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁(zhuo)液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去(qu)除(chu)，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉(fen)碎(sui)後放置在氧化鋁(lv)坩堝中隨爐升(sheng)溫到600℃，相轉(zhuan)化時間為2h，所得到的樣(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油(you)浴(yu)環(huan)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，過濾洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通過改變(bian)硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢(chao)形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝酸鎂和(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，並研究了(liao)其作為催化劑(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添加(jia)劑(ji)混合，用氫氧化鈉調(diao)節溶液pH值使得鎂沉降(jiang)，水熱的方法(fa)合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加(jia)劑(ji)換成檸檬酸或(huo)乙二(er)胺四乙酸二(er)鈉鹽時得到了(liao)纖維(wei)狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定相、吸(xi)附有毒物質、作為材料添加(jia)劑(ji)等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技術(shu)，其分離效果受(shou)色譜柱(zhu)填料影響很大。目前所用的填料主要為二(er)氧化矽基(ji)填料，二(er)氧化矽基(ji)填料用於堿性條(tiao)件下的分離時存(cun)在二(er)次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經研究探索發現鎂和(he)鋁(lv)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好地解(jie)決這一問題(ti)，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(mi)片表現出優異(yi)的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金(jin)屬離子及有機汙染(ran)物，有希望應用於廢(fei)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處的特征衍射峰是由於誘(you)導缺陷(xian)或(huo)缺陷(xian)能級而產生新能級。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納米(mi)片在等離子體顯(xian)示麵板或(huo)其它光學應用領域將會(hui)是一個(ge)十分有前景的材料。

晶須是一種針(zhen)狀單晶體材料，其直徑為零點幾至(zhi)幾個(ge)微米(mi)，長度為幾微米(mi)至(zhi)數百微米(mi)，由於晶體結(jie)構完(wan)整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和(he)陶瓷(ci)等物質的改性添加(jia)劑(ji)，顯(xian)示出優良的物理化學性質和(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(lv)的三(san)倍(bei))、穩定性和(he)補強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫氧化性能。由於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複(fu)合材料的增強輔助(zhu)材料，尤其適(shi)合製備高溫複(fu)合材料，是近幾年發展較快的高技術(shu)結(jie)構新材料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環(huan)境的負麵影響越來越受(shou)重視(shi)，對二(er)氧化碳搜捕的研究越來越多。吸(xi)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(xi)附劑(ji)。氧化鎂對二(er)氧化碳的結(jie)合為可逆(ni)過程(cheng)，結(jie)合力比沸石強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠(kao)物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是比較合適(shi)的二(er)氧化碳吸(xi)附劑(ji)。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)附量隨溫度的升(sheng)高而增加(jia)。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸(xi)附去(qu)除(chu)水中的氟離子，去(qu)除(chu)效率比普通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早(zao)可追溯到上個(ge)世紀(ji)的90年代中期，的日(ri)本研究者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究測試了(liao)一係列的陶瓷(ci)粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉(fen)體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬氧化物和(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的抗菌機理是由活性氧引起的，而且MgO本身是一種良好的幹燥(zao)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。