01特殊形貌九龍坡氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是(shi)由前驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草酸鎂鍛(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(shi)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)術路線主要(yao)有兩條(tiao)：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處(chu)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末(mo)與溶劑和(he)粘合劑(有些情況(kuang)可不(bu)用粘合劑)混合後，通過(guo)機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再經過(guo)熱處(chu)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，並且繼續深入研(yan)究(jiu)了(liao)時間對其反應進程的影響，發現合成過(guo)程中氧化鎂先(xian)是(shi)片狀，然後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

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，通常具有定向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和(he)確定的晶麵取(qu)向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米(mi)管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過(guo)程中起著至關重要(yao)的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴原位(wei)催(cui)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。

超聲(sheng)法處(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象中爆破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝(bo)離開來。超聲(sheng)波會(hui)引(yin)起液體分子不(bu)斷受到壓縮和(he)拉(la)伸，產生交替的正、負壓區，使得水分子出現疏密(mi)交替的變化，在疏的地方(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(xun)速(su)向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又(you)稱(chen)作超聲(sheng)空化效應。

本方(fang)法就是(shi)利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波引(yin)起隨著液相的不(bu)斷舒(shu)張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打(da)擊材(cai)料表麵，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝(bo)離開，從而生成了(liao)氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要(yao)是(shi)采用前驅(qu)物煆燒法製備的，即(ji)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(qu)物晶須，然後經熱處(chu)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(xian)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(guo)常溫(wen)反應水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良好、具有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過(guo)控(kong)製前驅(qu)體的分解(jie)速(su)度使其在低溫(wen)下緩慢(man)分解(jie)以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫(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(yao)是(shi)用介孔碳、棉花纖維等為硬(ying)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(wen)在30℃，在快速(su)攪拌的條(tiao)件下向其中快速(su)加入溫(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(cheng)清變為液固(gu)混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁液液固(gu)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(lv)性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉(fen)碎(sui)後放置(zhi)在氧化鋁坩(gan)堝(guo)中隨爐升溫(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，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境(jing)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(guo)濾(lv)洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通過(guo)改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢形和(he)花型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研(yan)究(jiu)了(liao)其作為催(cui)化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調(diao)節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方(fang)法合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換成檸檬酸或乙(yi)二胺四(si)乙(yi)酸二鈉鹽時得到了(liao)纖維狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜法固(gu)定相、吸附有毒物質、作為材(cai)料添加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技(ji)術，其分離效果(guo)受色譜柱填料影響很大。目(mu)前所用的填料主要(yao)為二氧化矽基填料，二氧化矽基填料用於堿性條(tiao)件下的分離時存(cun)在二次(ci)反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研(yan)究(jiu)探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)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)的吸附性能，可吸附常見的有毒重金(jin)屬離子及有機汙染物，有希(xi)望應用於廢水處(chu)理工(gong)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(chu)的特征衍(yan)射峰是(shi)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(mi)片在等離子體顯(xian)示麵板或其它光學應用領域將會(hui)是(shi)一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾至幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數百微米(mi)，由於晶體結(jie)構完整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和(he)陶(tao)瓷等物質的改性添加劑，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)、穩定性和(he)補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫(wen)氧化性能。由於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複(fu)合材(cai)料的增強輔助(zhu)材(cai)料，尤其適(shi)合製備高溫(wen)複(fu)合材(cai)料，是(shi)近幾年發展較快的高技(ji)術結(jie)構新材(cai)料。

溫(wen)室(shi)氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影響越來越受重視，對二氧化碳搜捕(bu)的研(yan)究(jiu)越來越多。吸附法是(shi)一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆過(guo)程，結(jie)合力比沸石強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室(shi)溫(wen)下二氧化碳靠(kao)物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是(shi)比較合適(shi)的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫(wen)度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟離子，去除效率比普通商(shang)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(yan)究(jiu)報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追(zhui)溯到上個世紀(ji)的90年代中期，的日本研(yan)究(jiu)者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好的無機材(cai)料，采用電導率研(yan)究(jiu)測試(shi)了(liao)一係列(lie)的陶(tao)瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷粉(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(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)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(shi)由活性氧引(yin)起的，而且MgO本身(shen)是(shi)一種良好的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。