01特殊形貌景德鎮氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是(shi)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(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構是(shi)由片狀結構的堿式碳酸鎂堆(dui)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術路線主要(yao)有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)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)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑和粘(zhan)合劑(有些情況可不(bu)用粘(zhan)合劑)混合後，通(tong)過機械成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入研究了時間對其反(fan)應(ying)進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先(xian)是(shi)片狀，然(ran)後逐(zhu)漸變(bian)為絲狀，最(zui)後變(bian)為球狀。

目(mu)前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(tong)常具有定(ding)向生長的特性，有較好(hao)的結晶度和確定(ding)的晶麵(mian)取(qu)向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加(jia)入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過程中起(qi)著(zhou)至關重要(yao)的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位(wei)催化氧化鎂納米管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲空化現象中爆破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲波會(hui)引(yin)起(qi)液體分子不(bu)斷受(shou)到壓縮和拉伸，產生交(jiao)替(ti)的正、負壓區，使得水分子出(chu)現疏密交(jiao)替(ti)的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並(bing)在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周(zhou)圍(wei)的水相會(hui)迅速向氣泡(pao)中心湧入，釋(shi)放(fang)強壓力脈(mai)衝，這種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又(you)稱作超聲空化效應(ying)。

本方法就是(shi)利用超聲空化的機理，利用超聲波引(yin)起(qi)隨著(zhou)液相的不(bu)斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並(bing)使得微氣泡(pao)在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打擊材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離(li)開，從(cong)而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是(shi)采用前驅物煆燒法製備的，即首先(xian)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)後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條件下首先(xian)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(chi)，從(cong)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(tong)過常溫(wen)反(fan)應(ying)水熱晶化，製得了結晶良好(hao)、具有纖維(wei)狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前驅體的分解速度使其在低溫(wen)下緩慢分解以保持(chi)晶須狀外形，然(ran)後在高溫(wen)下燒結，可得到燒結良好(hao)、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)是(shi)用介孔碳、棉(mian)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(shi)溫(wen)，體積為200mL，濃度為0.8mol·L-1的K2CO3溶液（化學計量比）。此時溶液由澄清(qing)變(bian)為液固(gu)混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸濁(zhuo)液液固(gu)分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去除，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好(hao)，隨後將所得樣(yang)品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉碎後放(fang)置在氧化鋁坩堝中隨爐(lu)升(sheng)溫(wen)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，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環(huan)境(jing)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(bian)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，以硝酸鎂和碳酸銨(an)為原料，用水熱法合成(cheng)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(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添加(jia)劑混合，用氫氧化鈉(na)調節溶液pH值(zhi)使得鎂沉降，水熱的方法合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加(jia)劑換成(cheng)檸檬(meng)酸或(huo)乙(yi)二胺(an)四(si)乙(yi)酸二鈉(na)鹽時得到了纖維(wei)狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜法固(gu)定(ding)相、吸(xi)附有毒物質、作為材料添加(jia)劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離(li)技術，其分離(li)效果受(shou)色譜柱(zhu)填料影響很(hen)大。目(mu)前所用的填料主要(yao)為二氧化矽基(ji)填料，二氧化矽基(ji)填料用於堿性條件下的分離(li)時存在二次反(fan)應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定(ding)比例的混合作為液相色譜的固(gu)定(ding)相可以很(hen)好(hao)地解決這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法中的應(ying)用得到越來越多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出(chu)優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金(jin)屬(shu)離(li)子及(ji)有機汙染物，有希望應(ying)用於廢水處理工藝中。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處的特征衍射峰是(shi)由於誘導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預(yu)測(ce)氧化鎂微球與(yu)納米片在等離(li)子體顯示麵(mian)板或(huo)其它光學應(ying)用領(ling)域將會(hui)是(shi)一個(ge)十分有前景的材料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材料，其直徑為零(ling)點幾至幾個(ge)微米，長度為幾微米至數百微米，由於晶體結構完整，晶須具有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金(jin)屬(shu)和陶瓷等物質的改性添加(jia)劑，顯示出(chu)優良的物理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(shi)氧化鋁的三倍)、穩定(ding)性和補強增(zeng)韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良好(hao)的抗高溫(wen)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(zeng)強輔助材料，尤其適合製備高溫(wen)複合材料，是(shi)近幾年發展較快的高技術結構新材料。

溫(wen)室(shi)氣體二氧化碳對環(huan)境(jing)的負麵(mian)影響越來越受(shou)重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸(xi)附法是(shi)一種有效的搜捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸(xi)附劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆(ni)過程，結合力比沸(fei)石強，比堿金(jin)屬(shu)氧化物弱(ruo)，室(shi)溫(wen)下二氧化碳靠物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是(shi)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(wen)度的升(sheng)高而增(zeng)加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去除水中的氟離(li)子，去除效率比普(pu)通(tong)商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(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出(chu)，最(zui)早可追溯(su)到上個(ge)世紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩選出(chu)抗菌性能較好(hao)的無機材料，采用電導率研究測(ce)試了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽(yang)性菌、革蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是(shi)由活性氧引(yin)起(qi)的，而且MgO本身是(shi)一種良好(hao)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。