01特殊形貌龍岩氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由(you)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)構是由(you)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，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要有兩條：(1)以鎂鹽(yan)為原料首先得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅物熱處(chu)理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和粘(zhan)合劑(有些情況可不用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械(xie)成型(xing)得到球形氧化鎂，再經過熱處(chu)理(li)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)且繼續深入研究了時間對其反應(ying)進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

目前文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通常具(ju)有定向(xiang)生長的特性，有較好(hao)的結(jie)晶度和確(que)定的晶麵(mian)取向(xiang)。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納(na)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(na)米(mi)管的形成過程中起(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(na)米(mi)管的各向(xiang)異(yi)性生長。得到的氧化鎂納(na)米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法處(chu)理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空(kong)化現象中爆破(po)的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波會(hui)引起(qi)液體分子(zi)不斷受到壓縮和拉伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏密(mi)交替(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(po)裂時，周(zhou)圍的水相會(hui)迅速向(xiang)氣泡中心湧入，釋(shi)放(fang)強壓力脈(mai)衝，這(zhe)種(zhong)脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象又稱(chen)作超聲空(kong)化效應(ying)。

本方法就是利用超聲空(kong)化的機理(li)，利用超聲波引起(qi)隨著(zhou)液相的不斷舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊波打(da)擊材(cai)料表麵(mian)，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離開，從(cong)而生成了氧化鎂納(na)米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆燒法製備的，即首先製備堿式硫酸鎂、堿式氯化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂等前驅物晶須，然後經熱處(chu)理(li)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(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為原料，通過常溫反應(ying)水熱晶化，製得了結(jie)晶良好(hao)、具(ju)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速度使(shi)其在低溫下緩慢分解以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好(hao)、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉花纖維等為硬模板(ban)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(jian)下向(xiang)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(you)澄(cheng)清(qing)變為液固混合狀態，保持攪拌狀態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好(hao)，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步(bu)粉碎後放(fang)置在氧化鋁坩堝中隨爐升溫到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(dian)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，通過改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等采用水熱法，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究了其作為催化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑換成檸檬酸或(huo)乙二(er)胺(an)四乙酸二(er)鈉鹽(yan)時得到了纖維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜(pu)法固定相、吸附有毒物質、作為材(cai)料添加劑等領(ling)域。高效液相色(se)譜(pu)(HPLC)是一種(zhong)有效的分離技術，其分離效果受色(se)譜(pu)柱(zhu)填料影響很大。目前所用的填料主要為二(er)氧化矽基填料，二(er)氧化矽基填料用於堿性條件(jian)下的分離時存在二(er)次反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究探(tan)索發現鎂和鋁的氧化物和二(er)氧化矽按一定比例的混合作為液相色(se)譜(pu)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(se)譜(pu)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(na)米(mi)片表現出優異(yi)的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬(shu)離子(zi)及有機汙染物，有希(xi)望(wang)應(ying)用於廢水處(chu)理(li)工藝(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(chu)的特征衍(yan)射峰是由(you)於誘(you)導缺(que)陷(xian)或(huo)缺(que)陷(xian)能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米(mi)片在等離子(zi)體顯示麵(mian)板(ban)或(huo)其它(ta)光學應(ying)用領(ling)域將會(hui)是一個十(shi)分有前景的材(cai)料。

晶須是一種(zhong)針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零(ling)點幾(ji)至幾(ji)個微米(mi)，長度為幾(ji)微米(mi)至數(shu)百微米(mi)，由(you)於晶體結(jie)構完整，晶須具(ju)有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶(tao)瓷等物質的改性添加劑，顯示出優良的物理(li)化學性質和機械(xie)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)定性和補強增(zeng)韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由(you)於具(ju)有上述(shu)優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材(cai)料的增(zeng)強輔助材(cai)料，尤(you)其適合製備高溫複合材(cai)料，是近幾(ji)年發展較快的高技術結(jie)構新材(cai)料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境的負麵(mian)影響越來越受重視，對二(er)氧化碳搜捕的研究越來越多。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(jie)合為可逆過程，結(jie)合力比沸(fei)石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠物理(li)或(huo)化學作用被(bei)氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二(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，吸附量隨溫度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除(chu)水中的氟(fu)離子(zi)，去除(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究報道並(bing)不多見。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(ri)本研究者Sawai為了篩選(xuan)出抗菌性能較好(hao)的無機材(cai)料，采用電導率研究測試(shi)了一係列的陶(tao)瓷粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶(tao)瓷粉體中，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證(zheng)實對革(ge)蘭氏(shi)陽性菌、革(ge)蘭氏(shi)陰(yin)性菌、真菌等都(du)具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理(li)是由(you)活性氧引起(qi)的，而且MgO本身是一種(zhong)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。