01特殊形貌平頂山氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由前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(jie)，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線(xian)主要有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末(mo)與溶劑和粘合劑(有些(xie)情(qing)況可不用粘合劑)混合後，通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。等用沉澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入(ru)研究(jiu)了時間對其反應進程的影(ying)響(xiang)，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前文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，通常具有定(ding)向生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和確(que)定(ding)的晶麵取(qu)向。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入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過程中起著至關重要的作用，在高溫(wen)下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴原位催(cui)化氧化鎂納米(mi)管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單(dan)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(jian)在於超(chao)聲(sheng)空化現象(xiang)中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊(ji)使得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超(chao)聲(sheng)波(bo)會引起液體分子(zi)不斷受(shou)到壓縮和拉(la)伸，產生交替的正、負壓區，使得水分子(zi)出(chu)現疏密交替的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會迅速(su)向氣泡中心湧入(ru)，釋放強壓力脈衝，這(zhe)種(zhong)脈衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象(xiang)又(you)稱作超(chao)聲(sheng)空化效應。

本(ben)方法就是利用超(chao)聲(sheng)空化的機理，利用超(chao)聲(sheng)波(bo)引起隨(sui)著液相的不斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊(ji)波(bo)打(da)擊(ji)材(cai)料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離(li)開，從而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆(duan)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合成堿式氯化鎂晶須，堿式氯化鎂晶須熱解(jie)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，通過常溫(wen)反應水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具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(jie)速(su)度使其在低溫(wen)下緩慢分解(jie)以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫(wen)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(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫(wen)在30℃，在快速(su)攪拌的條件下向其中快速(su)加入(ru)溫(wen)度為室溫(wen)，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(bian)為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子(zi)去除，本(ben)實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良(liang)好，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步(bu)粉(fen)碎(sui)後放置在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐升溫(wen)到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油(you)浴環境(jing)將碳酸鉀(jia)和硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾(lv)洗滌後在700℃焙燒4h，通過改(gai)變(bian)硝酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例(li)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(bing)研究(jiu)了其作為催(cui)化劑負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添(tian)加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值(zhi)使得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添(tian)加劑換成檸檬酸或乙二胺四(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、吸附有毒(du)物質、作為材(cai)料添(tian)加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種(zhong)有效的分離(li)技術，其分離(li)效果受(shou)色譜柱(zhu)填料影(ying)響(xiang)很大。目前所用的填料主要為二氧化矽(gui)基(ji)填料，二氧化矽(gui)基(ji)填料用於堿性條件下的分離(li)時存(cun)在二次(ci)反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究(jiu)探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽(gui)按一定(ding)比例(li)的混合作為液相色譜的固定(ding)相可以很好地解(jie)決(jue)這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法中的應用得到越來越多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)片表現出(chu)優異的吸附性能，可吸附常見的有毒(du)重金屬離(li)子(zi)及有機汙(wu)染物，有希(xi)望應用於廢(fei)水處理工藝中。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處的特征衍射峰是由於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納米(mi)片在等離(li)子(zi)體顯示麵板(ban)或其它(ta)光(guang)學應用領域將會是一個十(shi)分有前景(jing)的材(cai)料。

晶須是一種(zhong)針(zhen)狀單(dan)晶體材(cai)料，其直徑為零點幾至幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數百微米(mi)，由於晶體結構(gou)完整，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和陶(tao)瓷(ci)等物質的改(gai)性添(tian)加劑，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)、穩定(ding)性和補強增(zeng)韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫(wen)氧化性能。由於具有上述(shu)優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複(fu)合材(cai)料的增(zeng)強輔助材(cai)料，尤其適合製備高溫(wen)複(fu)合材(cai)料，是近幾年發展較(jiao)快的高技術結構(gou)新材(cai)料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影(ying)響(xiang)越來越受(shou)重視，對二氧化碳搜捕的研究(jiu)越來越多。吸附法是一種(zhong)有效的搜捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑。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(wen)下二氧化碳靠(kao)物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨(sui)溫(wen)度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除水中的氟(fu)離(li)子(zi)，去除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(jiu)報道並(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最早可追溯(su)到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本(ben)研究(jiu)者Sawai為了篩選出(chu)抗菌性能較(jiao)好的無機材(cai)料，采用電導率研究(jiu)測試了一係列的陶(tao)瓷(ci)粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶(tao)瓷(ci)粉(fen)體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活性氧引起的，而且MgO本(ben)身是一種(zhong)良(liang)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。