01特殊形貌南昌氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由(you)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的。以球形堿式碳酸鎂為例(li)，堿式碳酸鎂的球體結構(gou)是由(you)片狀結構(gou)的堿式碳酸鎂堆積而成。將堿式碳酸鎂進行煆(duan)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)術路線主要有兩(liang)條(tiao)：(1)以鎂鹽(yan)為原料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與溶劑和(he)粘合劑(有些(xie)情況可不用粘合劑)混合後，通過機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再經過熱處理(li)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，並且繼續深(shen)入研(yan)究(jiu)了時間對(dui)其反應進程的影(ying)響，發現合成過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐漸變為絲(si)狀，最(zui)後變為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米(mi)級(ji)，長度一般為微米(mi)級(ji)，通常具(ju)有定向(xiang)生長的特性，有較好的結晶度和(he)確(que)定的晶麵取(qu)向(xiang)。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納(na)米(mi)管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加(jia)入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米(mi)管的形成過程中起(qi)著至關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷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(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法(fa)處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象(xiang)中爆破的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離開來。超聲波會(hui)引起(qi)液體分子不斷(duan)受(shou)到壓縮和(he)拉伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會(hui)迅速向(xiang)氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這(zhe)種脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象(xiang)又稱作超聲空化效應。

本(ben)方法(fa)就(jiu)是利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波引起(qi)隨著液相的不斷(duan)舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正(zheng)壓區不斷(duan)產生衝(chong)擊波打(da)擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開，從而生成了氧化鎂納(na)米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅(qu)物煆(duan)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(qu)物晶須，然後經熱處理(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(tiao)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(he)氫氧化鈉為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具(ju)有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控製前驅(qu)體的分解速度使其在低溫下緩(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。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉(mian)花纖維等為硬(ying)模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速攪拌的條(tiao)件下向(xiang)其中快速加(jia)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)澄清變為液固(gu)混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固(gu)分離，用蒸餾(liu)水將可溶離子去除，本(ben)實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉碎後放置(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(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴環(huan)境將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例(li)得到巢(chao)形和(he)花型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研(yan)究(jiu)了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添(tian)加(jia)劑混合，用氫氧化鈉調(diao)節溶液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(qu)體，將添(tian)加(jia)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(he)盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法(fa)固(gu)定相、吸附有毒物質(zhi)、作為材料添(tian)加(jia)劑等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技(ji)術，其分離效果(guo)受(shou)色譜(pu)柱填(tian)料影(ying)響很(hen)大。目前所用的填(tian)料主要為二(er)氧化矽基填(tian)料，二(er)氧化矽基填(tian)料用於堿性條(tiao)件下的分離時存在二(er)次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題(ti)。經研(yan)究(jiu)探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二(er)氧化矽按一定比例(li)的混合作為液相色譜(pu)的固(gu)定相可以很(hen)好地解決(jue)這(zhe)一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法(fa)中的應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離子及有機汙染(ran)物，有希望應用於廢水處理(li)工藝中。還(huai)有人實驗對(dui)碳化法(fa)所製備球形氧化鎂進行XRD表征時發現，在335nm處的特征衍射峰是由(you)於誘導缺陷或(huo)缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米(mi)片在等離子體顯示麵板或(huo)其它光(guang)學應用領域將會(hui)是一個十分有前景的材料。

晶須是一種針狀單(dan)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(you)於晶體結構(gou)完整，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶瓷等物質(zhi)的改性添(tian)加(jia)劑，顯示出優良的物理(li)化學性質(zhi)和(he)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(san)倍)、穩定性和(he)補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫氧化性能。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料的增強輔助(zhu)材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾年發展較快的高技(ji)術結構(gou)新材料。

溫室氣體二(er)氧化碳對(dui)環(huan)境的負麵影(ying)響越來越受(shou)重視(shi)，對(dui)二(er)氧化碳搜捕的研(yan)究(jiu)越來越多。吸附法(fa)是一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附劑。氧化鎂對(dui)二(er)氧化碳的結合為可逆(ni)過程，結合力比沸石(shi)強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室溫下二(er)氧化碳靠物理(li)或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，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(dui)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加(jia)。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除水中的氟離子，去除效率比普通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內(na)外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究(jiu)報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯到上個世紀(ji)的90年代中期，的日本(ben)研(yan)究(jiu)者Sawai為了篩(shai)選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研(yan)究(jiu)測試(shi)了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對(dui)革蘭氏(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)陰性菌、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(li)是由(you)活性氧引起(qi)的，而且MgO本(ben)身是一種良好的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。