01特殊形貌馬鞍山氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由前(qian)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(gou)是由片狀結構(gou)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(ji)術(shu)路線(xian)主要(yao)有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些情(qing)況可不(bu)用粘合劑)混合後，通(tong)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(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入(ru)研究了時間對(dui)其反(fan)應進程(cheng)的影響(xiang)，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐漸(jian)變為絲狀，最後變為球狀。

目前(qian)文(wen)獻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(tong)常具有定向(xiang)生長的特性，有較好的結晶度和確定的晶麵(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(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米(mi)管的形成過程(cheng)中起(qi)著(zhou)至(zhi)關重要(yao)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(na)米(mi)管的各向(xiang)異性生長。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。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象中爆破的氣泡(pao)對(dui)層(ceng)狀氧化鎂的衝擊(ji)使得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超聲波會(hui)引起(qi)液體分子(zi)不(bu)斷受到壓縮和拉伸，產生交替的正、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(fang)得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周圍的水相會(hui)迅速(su)向(xiang)氣泡(pao)中心湧(yong)入(ru)，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲空化效應。

本方(fang)法就(jiu)是利用超聲空化的機理，利用超聲波引起(qi)隨著(zhou)液相的不(bu)斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)在正壓區不(bu)斷產生衝擊(ji)波打擊(ji)材料表麵(mian)，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝離開，從而生成了氧化鎂納(na)米(mi)片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前(qian)驅物煆燒法製備的，即首先(xian)製備堿式硫酸鎂、堿式氯化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂等前(qian)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下首先(xian)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(tong)過常溫反(fan)應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖(xian)維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前(qian)驅體的分解速(su)度使其在低溫下緩(huan)慢(man)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、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)是用介孔碳、棉花纖(xian)維等為硬(ying)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(su)攪拌的條件下向(xiang)其中快速(su)加入(ru)溫度為室(shi)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(cheng)清(qing)變為液固(gu)混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁(zhuo)液液固(gu)分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去除，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎後放置在氧化鋁(lv)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(dian)法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油(you)浴環(huan)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)過改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花型的氧化鎂晶體。

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，並研究了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方(fang)法合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑換(huan)成檸檬(meng)酸或乙二胺(an)四(si)乙酸二鈉鹽時得到了纖(xian)維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜(pu)法固(gu)定相、吸附有毒物質、作為材料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技(ji)術(shu)，其分離效果受色譜(pu)柱填料影響(xiang)很(hen)大。目前(qian)所用的填料主要(yao)為二氧化矽(gui)基(ji)填料，二氧化矽(gui)基(ji)填料用於堿性條件下的分離時存在二次(ci)反(fan)應、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(lv)的氧化物和二氧化矽(gui)按一定比例的混合作為液相色譜(pu)的固(gu)定相可以很(hen)好地解決這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法中的應用得到越來越多的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)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)及有機汙(wu)染物，有希望(wang)應用於廢水處理工(gong)藝中。還有人實驗對(dui)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(yan)射峰是由於誘導缺(que)陷(xian)或缺(que)陷(xian)能級而產生新能級。從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)或其它光學應用領(ling)域將會(hui)是一個十分有前(qian)景的材料。

晶須是一種針(zhen)狀單晶體材料，其直徑為零(ling)點幾至(zhi)幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至(zhi)數百(bai)微米(mi)，由於晶體結構(gou)完(wan)整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶瓷(ci)等物質的改性添加劑，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(xian)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(lv)的三倍)、穩定性和補(bu)強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫氧化性能。由於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助(zhu)材料，尤(you)其適合製備高溫複合材料，是近幾年發展較快的高技(ji)術(shu)結構(gou)新材料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對(dui)環(huan)境的負麵(mian)影響(xiang)越來越受重視(shi)，對(dui)二氧化碳搜捕(bu)的研究越來越多。吸附法是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆過程(cheng)，結合力比沸石強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室(shi)溫下二氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對(dui)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加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟離子(zi)，去除效率比普通(tong)商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究報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯(su)到上個世紀(ji)的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究測試了一係列的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對(dui)革蘭(lan)氏陽(yang)性菌、革蘭(lan)氏陰(yin)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(qi)的，而且MgO本身是一種良好的幹燥劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。