01特殊形貌吉林氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)的氧化鎂是由(you)前驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草(cao)酸鎂鍛(duan)燒而成(cheng)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(you)片狀結(jie)構(gou)的堿式碳酸鎂堆積而成(cheng)。將堿式碳酸鎂進行煆燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解，獲得球形的氧化鎂。

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(chu)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(xie)情況可不(bu)用粘合劑)混合後，通過(guo)機械成(cheng)型(xing)得到球形氧化鎂，再經過(guo)熱處(chu)理(li)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(shen)入研究(jiu)了(liao)時間對其反應(ying)進程的影(ying)響，發現合成(cheng)過(guo)程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐(zhu)漸變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目(mu)前文獻(xian)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(ju)有定(ding)向生長的特性，有較好(hao)的結(jie)晶度和確定(ding)的晶麵取向。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入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成(cheng)過(guo)程中起(qi)著至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位(wei)催化氧化鎂納米(mi)管的各(ge)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。

超聲法(fa)處(chu)理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象(xiang)中爆(bao)破(po)的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超聲波(bo)會引(yin)起(qi)液體分子不(bu)斷(duan)受到壓縮和拉(la)伸，產生交(jiao)替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏密交(jiao)替的變化，在疏的地方(fang)得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破(po)裂時，周圍(wei)的水相會迅(xun)速向氣泡(pao)中心湧入，釋(shi)放強壓力脈(mai)衝(chong)，這種脈(mai)衝(chong)的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這種現象(xiang)又稱作超聲空化效應(ying)。

本方(fang)法(fa)就是利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波(bo)引(yin)起(qi)隨著液相的不(bu)斷(duan)舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)在正(zheng)壓區不(bu)斷(duan)產生衝(chong)擊波(bo)打擊材(cai)料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開(kai)，從而生成(cheng)了(liao)氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)用前驅物煆燒法(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(ran)後經熱處(chu)理(li)得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條(tiao)件下首先合成(cheng)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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通過(guo)常溫反應(ying)水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良好(hao)、具(ju)有纖維(wei)狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過(guo)控(kong)製前驅體的分解速度使其在低溫下緩(huan)慢分解以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好(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的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條(tiao)件下向其中快速加入溫度為室(shi)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(you)澄清(qing)變為液固混合狀態，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去除，本實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良好(hao)，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步粉碎後放置在氧化鋁坩堝中隨爐升(sheng)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(cai)用化學沉澱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境(jing)將碳酸鉀和硝(xiao)酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過(guo)濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過(guo)改(gai)變硝(xiao)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(cai)用水熱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研究(jiu)了(liao)其作為催化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方(fang)法(fa)合成(cheng)了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑換(huan)成(cheng)檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽時得到了(liao)纖維(wei)狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定(ding)相、吸(xi)附有毒(du)物質、作為材(cai)料添加劑等領域。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)響很大。目(mu)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(tiao)件下的分離時存在二次(ci)反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經研究(jiu)探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定(ding)相可以很好(hao)地解決這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜法(fa)中的應(ying)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)附性能，可吸(xi)附常見的有毒(du)重金屬(shu)離子及有機汙染物，有希(xi)望應(ying)用於廢水處(chu)理(li)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(she)峰是由(you)於誘導缺陷(xian)或缺陷(xian)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或其它光學應(ying)用領域將會是一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是一種針(zhen)狀單(dan)晶體材(cai)料，其直徑為零點幾(ji)至(zhi)幾(ji)個微米(mi)，長度為幾(ji)微米(mi)至(zhi)數百微米(mi)，由(you)於晶體結(jie)構(gou)完整，晶須具(ju)有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶(tao)瓷(ci)等物質的改(gai)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(熱傳導率是氧化鋁的三(san)倍)、穩定(ding)性和補強增韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由(you)於具(ju)有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複(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(ji)年發展較快的高技(ji)術結(jie)構(gou)新材(cai)料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影(ying)響越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研究(jiu)越來越多。吸(xi)附法(fa)是一種有效的搜捕二氧化碳的方(fang)法(fa)，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸(xi)附劑。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆過(guo)程，結(jie)合力比沸(fei)石強，比堿金屬(shu)氧化物弱(ruo)，室(shi)溫下二氧化碳靠(kao)物理(li)或化學作用被氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸(xi)附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(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。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸(xi)附去除水中的氟離子，去除效率比普(pu)通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內外有關氧化鎂抗菌的研究(jiu)報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究(jiu)者(zhe)Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好(hao)的無機材(cai)料，采(cai)用電導率研究(jiu)測試了(liao)一係列的陶(tao)瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)陰性菌、真(zhen)菌等都(du)具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理(li)是由(you)活(huo)性氧引(yin)起(qi)的，而且MgO本身是一種良好(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。