01特殊形貌柳州氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前驅(qu)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燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路(lu)線主要有兩(liang)條(tiao)：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末與溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些情況可不用粘合劑(ji))混合後，通(tong)過機械成(cheng)型(xing)得到球形氧化鎂，再經(jing)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(ru)研究了時間對其反應進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

目(mu)前文(wen)獻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(tong)常具有定(ding)向(xiang)生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和確(que)定(ding)的晶麵取向(xiang)。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米(mi)管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加(jia)入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成(cheng)過程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴(di)原位(wei)催化氧化鎂納米(mi)管的各(ge)向(xiang)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(chao)聲(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲(sheng)空化現象中爆(bao)破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊(ji)使得層狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超(chao)聲(sheng)波會引(yin)起液體分子(zi)不斷受到壓縮和拉伸，產生交(jiao)替(ti)的正(zheng)、負壓區，使得水分子(zi)出(chu)現疏密(mi)交(jiao)替(ti)的變化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會迅速(su)向(xiang)氣泡中心湧(yong)入(ru)，釋(shi)放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超(chao)聲(sheng)空化效應。

本方法就(jiu)是利用超(chao)聲(sheng)空化的機理，利用超(chao)聲(sheng)波引(yin)起隨著液相的不斷舒張(zhang)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(ji)波打擊(ji)材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開(kai)，從而生成(cheng)了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)用前驅(qu)物煆燒法製備的，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(qu)物晶須，然後經(jing)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(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(chi)，從而得到氧化鎂晶須，晶須長度約200um，直徑約0.5um。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通(tong)過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前驅(qu)體的分解速(su)度使其在低溫下緩慢(man)分解以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫下燒結，可得到燒結良(liang)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的溶液水浴控溫在30℃，在快速(su)攪拌的條(tiao)件下向(xiang)其中快速(su)加(jia)入(ru)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(chi)攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去除(chu)，本實驗中所製備的樣品過濾性良(liang)好，隨後將所得樣品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步粉(fen)碎後放置(zhi)在氧化鋁坩堝中隨爐(lu)升溫到600℃，相轉(zhuan)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，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境將碳酸鉀和硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過改(gai)變硝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，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，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(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添(tian)加(jia)劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節(jie)溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添(tian)加(jia)劑(ji)換成(cheng)檸檬(meng)酸或(huo)乙二胺(an)四(si)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固定(ding)相、吸(xi)附有毒物質、作為材料添(tian)加(jia)劑(ji)等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果受色譜柱(zhu)填料影響很大。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、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題(ti)。經(jing)研究探(tan)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)相可以很好地解決這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜法中的應用得到越(yue)來越(yue)多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)片表現出(chu)優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)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處的特征衍射峰是由於誘導缺(que)陷或(huo)缺(que)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(zi)體顯示麵板或(huo)其它光(guang)學應用領域將會是一個(ge)十分有前景的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個(ge)微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數百微米(mi)，由於晶體結構完整(zheng)，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質的改(gai)性添(tian)加(jia)劑(ji)，顯示出(chu)優良(liang)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(熱傳導率是氧化鋁的三倍(bei))、穩(wen)定(ding)性和補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫氧化性能。由於具有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾年發展較(jiao)快的高技術結構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵影響越(yue)來越(yue)受重視，對二氧化碳搜捕(bu)的研究越(yue)來越(yue)多。吸(xi)附法是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸(xi)附劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠(kao)物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸(xi)附劑(ji)。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)附量隨溫度的升高而增加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去除(chu)水中的氟離子(zi)，去除(chu)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)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最早可追(zhui)溯到上個(ge)世(shi)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(jiao)好的無機材料，采(cai)用電導率研究測試(shi)了一係列的陶瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉(fen)體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革(ge)蘭(lan)氏(shi)陽性菌、革(ge)蘭(lan)氏(shi)陰(yin)性菌、真菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活性氧引(yin)起的，而且MgO本身是一種良(liang)好的幹燥(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。