01特殊形貌荊州氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前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(cheng)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(cheng)。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)術路(lu)線(xian)主要有兩條：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先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(he)粘合劑(有些情況可不(bu)用粘合劑)混合後，通過機械成(cheng)型(xing)得到球形氧化鎂，再(zai)經過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入研究了(liao)時間對其反應進程(cheng)的影響，發現合成(cheng)過程(cheng)中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

目前文(wen)獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級，長度一般為微米級，通常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和(he)確(que)定的晶麵取(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(he)碳的混合物中加(jia)入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過程(cheng)中起著(zhou)至關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴(di)原(yuan)位催化氧化鎂納米管的各向異(yi)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(kong)化現象中爆破(po)的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超聲波(bo)會引起液體分子(zi)不(bu)斷受(shou)到壓縮(suo)和(he)拉(la)伸，產生交(jiao)替的正(zheng)、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏(shu)密交(jiao)替的變化，在疏(shu)的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周圍(wei)的水相會迅速向氣泡中心湧(yong)入，釋放強壓力脈(mai)衝(chong)，這種(zhong)脈(mai)衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種(zhong)現象又稱作超聲空(kong)化效應。

本方法就是利用超聲空(kong)化的機理，利用超聲波(bo)引起隨著(zhou)液相的不(bu)斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正(zheng)壓區不(bu)斷產生衝(chong)擊波(bo)打擊材(cai)料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離開(kai)，從(cong)而生成(cheng)了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)用前驅物煆(duan)燒法製備的，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(he)氯化鎂為原(yuan)料在水熱條件下首先合成(cheng)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(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(he)氫氧化鈉(na)為原(yuan)料，通過常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良好、具有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控製前驅體的分解(jie)速度使(shi)其在低溫下緩慢分解(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。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉(mian)花(hua)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(jia)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，用蒸餾(liu)水將可溶離子(zi)去除，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好，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(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采(cai)用化學沉澱(dian)法，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)為原(yuan)料，用120℃油(you)浴環境(jing)將碳酸鉀(jia)和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀(jia)的比例得到巢形和(he)花(hua)型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)用水熱法，以硝酸鎂和(he)碳酸銨(an)為原(yuan)料，用水熱法合成(cheng)片狀、棒狀、花(hua)狀和(he)球狀的氧化鎂，並(bing)研究了(liao)其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添(tian)加(jia)劑混合，用氫氧化鈉(na)調節(jie)溶液pH值(zhi)使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成(cheng)了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添(tian)加(jia)劑換成(cheng)檸檬酸或乙二(er)胺(an)四乙酸二(er)鈉(na)鹽時得到了(liao)纖維狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固(gu)定相、吸附有毒物質、作為材(cai)料添(tian)加(jia)劑等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種(zhong)有效的分離技(ji)術，其分離效果受(shou)色(se)譜柱(zhu)填料影響很(hen)大。目前所用的填料主要為二(er)氧化矽基(ji)填料，二(er)氧化矽基(ji)填料用於堿性條件下的分離時存在二(er)次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經研究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二(er)氧化矽按一定比例的混合作為液相色(se)譜的固(gu)定相可以很(hen)好地解(jie)決這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜法中的應用得到越來越多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出優異(yi)的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離子(zi)及有機汙染物，有希望應用於廢水處理工(gong)藝(yi)中。還(huai)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(feng)是由於誘導缺陷(xian)或缺陷(xian)能級而產生新能級。從(cong)此特征可預(yu)測氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子(zi)體顯示麵板或其它光學應用領域將會是一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是一種(zhong)針(zhen)狀單晶體材(cai)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，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶瓷等物質的改性添(tian)加(jia)劑，顯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(熱傳導率是氧化鋁的三(san)倍)、穩定性和(he)補強增韌(ren)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(shu)優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材(cai)料的增強輔助(zhu)材(cai)料，尤其適(shi)合製備高溫複合材(cai)料，是近幾(ji)年發展較快的高技(ji)術結構新材(cai)料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境(jing)的負麵影響越來越受(shou)重視，對二(er)氧化碳搜捕的研究越來越多(duo)。吸附法是一種(zhong)有效的搜捕二(er)氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結合為可逆過程(cheng)，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠物理或化學作用被(bei)氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適(shi)的二(er)氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附量隨溫度的升(sheng)高而增加(jia)。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除水中的氟(fu)離子(zi)，去除效率比普(pu)通商(shang)品化的氧化鎂高得多(duo)。

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(duo)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，的日本研究者(zhe)Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好的無機材(cai)料，采(cai)用電導率研究測試了(liao)一係列(lie)的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被(bei)證(zheng)實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活性氧引起的，而且MgO本身是一種(zhong)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。