01特殊形貌嘉峪關氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前(qian)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(jie)，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路(lu)線主要(yao)有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些情況(kuang)可不用粘合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經(jing)過熱處理(li)得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法(fa)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進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目(mu)前(qian)文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級，長度一般為微米級，通常具有定(ding)向生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和確(que)定(ding)的晶麵(mian)取向。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起(qi)著至關重要(yao)的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝(ning)的镓液滴(di)原位(wei)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(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲(sheng)法(fa)處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空(kong)化現象(xiang)中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲(sheng)波會(hui)引(yin)起(qi)液體分子不斷受(shou)到壓縮(suo)和拉(la)伸，產生交替的正、負壓區，使(shi)得水分子出現疏密交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會(hui)迅速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這(zhe)種(zhong)脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象(xiang)又稱(chen)作超聲(sheng)空(kong)化效應。

本方法(fa)就(jiu)是利用超聲(sheng)空(kong)化的機理(li)，利用超聲(sheng)波引(yin)起(qi)隨著液相的不斷舒(shu)張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正壓區不斷產生衝(chong)擊波打擊材料表麵(mian)，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離(li)開，從而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前(qian)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(qian)驅物晶須，然(ran)後經(jing)熱處理(li)得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原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(na)為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)驅體的分解(jie)速度使(shi)其在低溫下緩(huan)慢分解(jie)以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫下燒結，可得到燒結良好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)是用介孔碳、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℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加入溫度為室溫，體積為200mL，濃度為0.8mol·L-1的K2CO3溶液（化學計量比）。此時溶液由澄清變為液固(gu)混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁液液固(gu)分離(li)，用蒸餾(liu)水將可溶離(li)子去除，本實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步粉碎後放置在氧化鋁坩堝中隨爐(lu)升溫到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(dian)法(fa)，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，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(lv)洗滌後在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(fa)，以硝酸鎂和碳酸銨(an)為原料，用水熱法(fa)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)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉(na)調節(jie)溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑換成檸檬酸或乙(yi)二胺四乙(yi)酸二鈉(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(fa)固(gu)定(ding)相、吸附(fu)有毒物質、作為材料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種(zhong)有效的分離(li)技術，其分離(li)效果受(shou)色譜柱(zhu)填料影響很大。目(mu)前(qian)所用的填料主要(yao)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(li)時存(cun)在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研究探(tan)索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定(ding)比例的混合作為液相色譜的固(gu)定(ding)相可以很好地解(jie)決這(zhe)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(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金屬離(li)子及(ji)有機汙染(ran)物，有希望應用於廢水處理(li)工藝中。還有人實驗對碳化法(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導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納米片在等離(li)子體顯示麵(mian)板或其它光學應用領(ling)域將會(hui)是一個十分有前(qian)景的材料。

晶須是一種(zhong)針狀單(dan)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，由於晶體結構完整，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和陶(tao)瓷等物質的改性添加劑，顯示出優良的物理(li)化學性質和機械性能。

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(chuan)導率是氧化鋁的三(san)倍(bei))、穩定(ding)性和補(bu)強增韌性好，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，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快的高技術結構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵(mian)影響越來越受(shou)重視，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸附(fu)法(fa)是一種(zhong)有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附(fu)劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室溫下二氧化碳靠物理(li)或化學作用被(bei)氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸附(fu)劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸附(fu)量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去除水中的氟(fu)離(li)子，去除效率比普通商(shang)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)可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究者(zhe)Sawai為了篩選出抗菌性能較(jiao)好的無機材料，采用電導率研究測試(shi)了一係列(lie)的陶(tao)瓷粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶(tao)瓷粉體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證(zheng)實對革蘭氏(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)陰(yin)性菌、真菌等都(du)具有較(jiao)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(qi)的，而且MgO本身是一種(zhong)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。