01特殊形貌焦作氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由(you)前(qian)驅(qu)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(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)構是由(you)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(ji)術(shu)路(lu)線(xian)主要有兩條：(1)以鎂鹽(yan)為原(yuan)料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅(qu)物，將前(qian)驅(qu)物熱處(chu)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑和粘合劑(有些情(qing)況可不用粘合劑)混合後，通(tong)過機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再經過熱處(chu)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時間對其反應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐(zhu)漸變為絲狀，最後變為球狀。

目前(qian)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(ju)有定向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和確(que)定的晶麵(mian)取向。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納米(mi)管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加(jia)入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過程中起著至關重要的作用，在高溫(wen)下碳還(huai)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)管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超(chao)聲法(fa)處(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲空化現象中爆破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超(chao)聲波會(hui)引(yin)起液體分子(zi)不斷受(shou)到壓縮(suo)和拉伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏(shu)密交替(ti)的變化，在疏(shu)的地方(fang)得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會(hui)迅速向氣泡中心湧(yong)入，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這種現象又(you)稱作超(chao)聲空化效應。

本方(fang)法(fa)就是利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波引(yin)起隨(sui)著液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並使(shi)得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊波打擊材料表麵(mian)，使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝離開，從而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前(qian)驅(qu)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(qian)驅(qu)物晶須，然(ran)後經熱處(chu)理得到氧化鎂晶須。

以活(huo)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(jie)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(yuan)料，通(tong)過常溫(wen)反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具(ju)有纖維狀外形的前(qian)驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過控(kong)製前(qian)驅(qu)體的分解(jie)速度使(shi)其在低溫(wen)下緩(huan)慢(man)分解(jie)以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫(wen)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(mian)花(hua)纖維等為硬(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(kong)溫(wen)在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加(jia)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(qing)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，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨(sui)後將所得樣品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎後放置(zhi)在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐升(sheng)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等采用化學沉澱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油(you)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(di)後在700℃焙燒4h，通(tong)過改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢(chao)形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸銨(an)為原(yuan)料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研究了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯(ben)甲酸添加(jia)劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方(fang)法(fa)合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅(qu)體，將添加(jia)劑換成檸(nin)檬酸或(huo)乙二胺四乙酸二鈉鹽(yan)時得到了纖維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固(gu)定相、吸(xi)附(fu)有毒物質(zhi)、作為材料添加(jia)劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技(ji)術(shu)，其分離效果受(shou)色譜柱填料影響很大。目前(qian)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(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譜的固(gu)定相可以很好地解(jie)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(mi)片表現出優異的吸(xi)附(fu)性能，可吸(xi)附(fu)常見的有毒重金(jin)屬離子(zi)及有機汙(wu)染(ran)物，有希(xi)望(wang)應用於廢水處(chu)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(chu)的特征衍射峰是由(you)於誘導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與(yu)納米(mi)片在等離子(zi)體顯示麵(mian)板(ban)或(huo)其它(ta)光(guang)學應用領(ling)域將會(hui)是一個十分有前(qian)景的材料。

晶須是一種針狀單(dan)晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數(shu)百微米(mi)，由(you)於晶體結(jie)構完整，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶瓷等物質(zhi)的改性添加(jia)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(guan)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(熱傳導率是氧化鋁的三倍)、穩(wen)定性和補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫(wen)氧化性能。由(you)於具(ju)有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫(wen)複合材料，是近幾年發展較快的高技(ji)術(shu)結(jie)構新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環境的負麵(mian)影響越來越受(shou)重視(shi)，對二氧化碳搜捕(bu)的研究越來越多。吸(xi)附(fu)法(fa)是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方(fang)法(fa)，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)合為可逆過程，結(jie)合力比沸石(shi)強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室溫(wen)下二氧化碳靠物理或(huo)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(sui)溫(wen)度的升(sheng)高而增加(jia)。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸(xi)附(fu)去除水中的氟離子(zi)，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不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究測試了一係列(lie)的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌等都具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由(you)活(huo)性氧引(yin)起的，而且MgO本身是一種良好的幹燥劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。