01特殊形貌牡丹江氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是(shi)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(cao)酸鎂鍛(duan)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(shi)由(you)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，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術(shu)路線(xian)主要有兩(liang)條：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)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(mo)與溶劑和(he)粘(zhan)合劑(有些(xie)情況可不用粘(zhan)合劑)混合後，通(tong)過機械(xie)成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經(jing)過熱處(chu)理(li)得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)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)究了時間對其反應進程的影(ying)響(xiang)，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先(xian)是(shi)片狀，然(ran)後逐漸變為絲(si)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米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通(tong)常具有定向生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和(he)確(que)定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(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(ling)凝的镓液滴原位催化氧化鎂納米管的各(ge)向異性生長。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(fa)處(chu)理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波會引(yin)起液體分子(zi)不斷受到壓縮(suo)和(he)拉伸，產生交(jiao)替的正、負壓區，使得水分子(zi)出(chu)現疏密交(jiao)替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會迅速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這(zhe)種(zhong)脈衝(chong)的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象又稱作超聲空化效應。

本方法(fa)就是(shi)利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波引(yin)起隨著液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正壓區不斷產生衝(chong)擊波打擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采(cai)用前驅物煆燒法(fa)製備的，即首先(xian)製備堿式硫酸鎂、堿式氯化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂等前驅物晶須，然(ran)後經(jing)熱處(chu)理(li)得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和(he)氯化鎂為原料在水熱條件下首先(xian)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(he)氫氧化鈉為原料，通(tong)過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維(wei)狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過控(kong)製前驅體的分解速度使其在低溫下緩慢分解以保持(chi)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(shi)用介孔碳、棉(mian)花纖維(wei)等為硬(ying)模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快(kuai)速攪拌的條件下向其中快(kuai)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)清變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸濁(zhuo)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(yang)品過濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經(jing)初步粉碎(sui)後放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(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采(cai)用化學沉(chen)澱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油(you)浴環境(jing)將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗(xi)滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢(chao)形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)用水熱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並(bing)研(yan)究了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉(chen)降，水熱的方法(fa)合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑換成(cheng)檸檬酸或(huo)乙二胺(an)四乙酸二鈉鹽時得到了纖維(wei)狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法(fa)固定相、吸(xi)附(fu)有毒物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是(shi)一種(zhong)有效的分離技術(shu)，其分離效果受色譜(pu)柱(zhu)填料影(ying)響(xiang)很大。目前所用的填料主要為二氧化矽基(ji)填料，二氧化矽基(ji)填料用於堿性條件下的分離時存在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研(yan)究探(tan)索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二氧化矽按一定比例的混合作為液相色譜(pu)的固定相可以很好地解決這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法(fa)中的應用得到越(yue)來越(yue)多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出(chu)優異的吸(xi)附(fu)性能，可吸(xi)附(fu)常見的有毒重金屬離子(zi)及有機汙染物，有希望(wang)應用於廢(fei)水處(chu)理(li)工藝中。還有人實驗對碳化法(fa)所製備球形氧化鎂進行XRD表征時發現，在335nm處(chu)的特征衍射峰是(shi)由(you)於誘導缺(que)陷或(huo)缺(que)陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測氧化鎂微球與納米片在等離子(zi)體顯示麵板或(huo)其它光學應用領域將會是(shi)一個十分有前景的材料。

晶須是(shi)一種(zhong)針狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至數(shu)百(bai)微米，由(you)於晶體結構完(wan)整(zheng)，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶瓷等物質的改性添加劑，顯示出(chu)優良的物理(li)化學性質和(he)機械(xie)性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖維(wei)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)、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(you)於具有上述(shu)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，尤其適合製備高溫複合材料，是(shi)近幾(ji)年發展較(jiao)快(kuai)的高技術(shu)結構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影(ying)響(xiang)越(yue)來越(yue)受重視，對二氧化碳搜捕的研(yan)究越(yue)來越(yue)多(duo)。吸(xi)附(fu)法(fa)是(shi)一種(zhong)有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸(xi)附(fu)劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆(ni)過程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室溫下二氧化碳靠物理(li)或(huo)化學作用被氧化鎂吸(xi)附(fu)，所以氧化鎂是(shi)比較(jiao)合適的二氧化碳吸(xi)附(fu)劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附(fu)量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸(xi)附(fu)量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附(fu)去除(chu)水中的氟(fu)離子(zi)，去除(chu)效率比普通(tong)商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(yan)究報道並(bing)不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出(chu)，最早(zao)可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研(yan)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(yan)究測試了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷粉體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、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(li)是(shi)由(you)活性氧引(yin)起的，而且MgO本身(shen)是(shi)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。