01特殊形貌開封氧化鎂的製備

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構是(shi)由片狀結構的堿式碳酸鎂堆(dui)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，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術(shu)路線主要有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些情況(kuang)可不用粘合劑(ji))混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入研(yan)究了時間對其反應(ying)進程(cheng)的影響，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐(zhu)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(mi)級(ji)，長度一般為微米(mi)級(ji)，通常具(ju)有定向生長的特性，有較好(hao)的結晶度和確定的晶麵取向。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)管的形成過程(cheng)中起(qi)著(zhou)至關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴原位催化氧化鎂納米(mi)管的各(ge)向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲(sheng)法(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲(sheng)空化現象(xiang)中爆(bao)破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波會引(yin)起(qi)液體分子(zi)不斷受到壓縮和拉伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子(zi)出現疏(shu)密交替的變化，在疏(shu)的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會迅速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝，這(zhe)種脈衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象(xiang)又稱作超聲(sheng)空化效應(ying)。

本(ben)方法(fa)就是(shi)利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波引(yin)起(qi)隨著(zhou)液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正(zheng)壓區不斷產生衝擊波打(da)擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采用前驅物煆燒法(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(jian)下首先合成堿式氯化鎂晶須，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，通過常溫反應(ying)水熱晶化，製得了結晶良好(hao)、具(ju)有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控(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，然後在高溫下燒結，可得到燒結良好(hao)、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是(shi)用介孔碳、棉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(yu)控(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條件(jian)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混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去(qu)除(chu)，本(ben)實驗中所製備的樣品過濾性良好(hao)，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎(sui)後放置(zhi)在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐升溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油浴(yu)環(huan)境(jing)將碳酸鉀(jia)和硝(xiao)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(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例得到巢(chao)形和花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研(yan)究了其作為催化劑(ji)負載(zai)的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲(jia)酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉調(diao)節(jie)溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑(ji)換(huan)成檸檬酸或乙二胺(an)四乙酸二鈉鹽時得到了纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定相、吸附有毒物質、作為材料添加劑(ji)等領域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技術(shu)，其分離效果受色譜柱(zhu)填料影響很大。目前所用的填料主要為二氧化矽(gui)基填料，二氧化矽(gui)基填料用於堿性條件(jian)下的分離時存(cun)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。經研(yan)究探(tan)索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽(gui)按一定比例的混合作為液相色譜的固定相可以很好(hao)地解決這(zhe)一問題，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)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金(jin)屬離子(zi)及(ji)有機汙(wu)染(ran)物，有希望應(ying)用於廢水處理工藝中。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處的特征衍射峰(feng)是(shi)由於誘導缺(que)陷或缺(que)陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與(yu)納米(mi)片在等離子(zi)體顯示麵板或其它(ta)光(guang)學應(ying)用領域將會是(shi)一個十分有前景的材料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數(shu)百微米(mi)，由於晶體結構完整，晶須具(ju)有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶瓷(ci)等物質的改性添加劑(ji)，顯示出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(bei))、穩定性和補(bu)強增(zeng)韌(ren)性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由於具(ju)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(you)其適合製備高溫複合材料，是(shi)近幾年發展較快的高技術(shu)結構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環(huan)境(jing)的負麵影響越來越受重視，對二氧化碳搜捕(bu)的研(yan)究越來越多。吸附法(fa)是(shi)一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸附劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆(ni)過程(cheng)，結合力比沸石強，比堿金(jin)屬氧化物弱(ruo)，室溫下二氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二氧化碳吸附劑(ji)。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去(qu)除(chu)水中的氟離子(zi)，去(qu)除(chu)效率比普通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並(bing)不多見。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(ben)研(yan)究者(zhe)Sawai為了篩選(xuan)出抗菌性能較好(hao)的無機材料，采用電導率研(yan)究測試了一係列(lie)的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰(yin)性菌、真菌等都具(ju)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(ben)身是(shi)一種良好(hao)的幹燥(zao)劑(ji)，能在其表麵產生大量的強氧化劑(ji)，進而抑製、殺滅微生物。