01特殊形貌平涼氧化鎂的製備

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(cheng)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(dui)積而成(cheng)。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主要有兩條：(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)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與(yu)溶劑和粘(zhan)合劑(有些情況可不(bu)用粘(zhan)合劑)混合後，通(tong)過(guo)機械成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經(jing)過(guo)熱處(chu)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(shen)入研(yan)究了(liao)時間對其反應進程的影響，發現合成(cheng)過(guo)程中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級，長度一般為微米級，通(tong)常具(ju)有定向生長的特性，有較(jiao)好(hao)的結晶度和確定的晶麵(mian)取(qu)向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加(jia)入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過(guo)程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催化氧化鎂納米管的各向異(yi)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(sheng)法處(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象(xiang)中爆破(po)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(sheng)波(bo)會引起液體分子(zi)不(bu)斷受到壓縮和拉伸(shen)，產生交(jiao)替的正(zheng)、負壓區，使得水分子(zi)出現疏(shu)密(mi)交(jiao)替的變化，在疏(shu)的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周(zhou)圍的水相會迅(xun)速向氣泡中心湧(yong)入，釋(shi)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(you)稱(chen)作超聲(sheng)空化效應。

本方法就是利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波(bo)引起隨著液相的不(bu)斷舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正(zheng)壓區不(bu)斷產生衝(chong)擊波(bo)打擊材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成(cheng)了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆(duan)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、碳酸鎂等前驅物晶須，然後經(jing)熱處(chu)理得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條件(jian)下首先(xian)合成(cheng)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，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(na)為原料，通(tong)過(guo)常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良好(hao)、具(ju)有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控製前驅體的分解(jie)速度使其在低溫下緩慢分解(jie)以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結，可得到燒結良好(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）。此時溶液由澄清變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁(zhuo)液液固分離，用蒸餾(liu)水將可溶離子(zi)去(qu)除(chu)，本實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良好(hao)，隨後將所得樣品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步(bu)粉碎後放置在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐升溫到600℃，相轉(zhuan)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(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油(you)浴環境將碳酸鉀和硝(xiao)酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過(guo)濾洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通(tong)過(guo)改變硝(xiao)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(xiao)酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研(yan)究了(liao)其作為催化劑負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添(tian)加(jia)劑混合，用氫氧化鈉(na)調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成(cheng)了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添(tian)加(jia)劑換成(cheng)檸檬酸或乙(yi)二胺四乙(yi)酸二鈉(na)鹽時得到了(liao)纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法固定相、吸附有毒物質、作為材料添(tian)加(jia)劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果(guo)受色譜柱填料影響很大。目前所用的填料主要為二氧化矽基填料，二氧化矽基填料用於堿性條件(jian)下的分離時存在二次(ci)反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按(an)一定比例的混合作為液相色譜的固定相可以很好(hao)地解(jie)決這(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(zi)及有機汙染物，有希望應用於廢水處(chu)理工藝(yi)中。還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)的特征衍射(she)峰是由於誘(you)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(yu)納米片在等離子(zi)體顯示麵(mian)板或其它(ta)光(guang)學應用領(ling)域將會是一個十分有前景(jing)的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零(ling)點幾(ji)至幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至數百微米，由於晶體結構(gou)完整，晶須具(ju)有較(jiao)好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷(ci)等物質的改性添(tian)加(jia)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)、穩定性和補強增韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由於具(ju)有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複(fu)合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫複(fu)合材料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快的高技術結構(gou)新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵(mian)影響越來越受重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多。吸附法是一種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過(guo)程，結合力比沸石(shi)強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠(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，吸附量隨溫度的升高而增加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸附去(qu)除(chu)水中的氟離子(zi)，去(qu)除(chu)效率比普(pu)通(tong)商(shang)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(yan)究報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本研(yan)究者Sawai為了(liao)篩選(xuan)出抗菌性能較(jiao)好(hao)的無機材料，采用電導率研(yan)究測試了(liao)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(jiao)好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種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(du)具(ju)有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活(huo)性氧引起的，而且MgO本身是一種良好(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。