01特殊形貌莆田氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是(shi)由前驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫(qing)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，堿式碳酸鎂的球體結構(gou)是(shi)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，獲得球形的氧化鎂。

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(fen)末與溶劑(ji)和粘(zhan)合劑(ji)(有些情況(kuang)可不用粘(zhan)合劑(ji))混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再(zai)經過熱處(chu)理得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入研(yan)究(jiu)了(liao)時間對其反(fan)應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐漸(jian)變為絲狀，最後變為球狀。

目(mu)前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米(mi)級(ji)，長度一般為微米(mi)級(ji)，通常具有定向生長的特性，有較好(hao)的結晶度和確定的晶麵取(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適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過程中起著(zhou)至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝(ning)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)空化現象中爆破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊(ji)使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波會(hui)引起液體分子(zi)不斷受到壓縮和拉伸，產生交替的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏密交替的變化，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(hui)迅速向氣泡中心湧入，釋放(fang)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(sheng)空化效應。

本方法就(jiu)是(shi)利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波引起隨著(zhou)液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊(ji)波打擊(ji)材(cai)料表麵，使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝離開，從(cong)而生成了(liao)氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采用前驅物煆(duan)燒法製備的，即(ji)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(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下首先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(cong)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(qing)氧化鈉(na)為原料，通過常溫反(fan)應水熱晶化，製得了(liao)結晶良好(hao)、具有纖(xian)維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控製前驅體的分解速度使(shi)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(hao)、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、棉花纖(xian)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(yu)控溫在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加入溫度為室溫，體積為200mL，濃度為0.8mol·L-1的K2CO3溶液（化學計量比）。此時溶液由澄(cheng)清(qing)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，用蒸餾水將可溶離子(zi)去(qu)除(chu)，本實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良好(hao)，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步(bu)粉(fen)碎(sui)後放(fang)置在氧化鋁坩(gan)堝(guo)中隨爐(lu)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(chen)澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)環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(lv)洗滌後在700℃焙燒4h，通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(bing)研(yan)究(jiu)了(liao)其作為催(cui)化劑(ji)負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添加劑(ji)混合，用氫(qing)氧化鈉(na)調(diao)節(jie)溶液pH值使(shi)得鎂沉(chen)降，水熱的方法合成了(liao)片狀的氫(qing)氧化鎂前驅體，將添加劑(ji)換成檸檬酸或乙二胺四(si)乙酸二鈉(na)鹽時得到了(liao)纖(xian)維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法固(gu)定相、吸附有毒物質、作為材(cai)料添加劑(ji)等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是(shi)一種有效的分離技術，其分離效果受色譜(pu)柱填料影響很大。目(mu)前所用的填料主要為二氧化矽(gui)基填料，二氧化矽(gui)基填料用於堿性條件下的分離時存在二次反(fan)應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題。經研(yan)究(jiu)探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽(gui)按(an)一定比例的混合作為液相色譜(pu)的固(gu)定相可以很好(hao)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。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬(shu)離子(zi)及(ji)有機汙染物，有希望應用於廢(fei)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)的特征衍射峰是(shi)由於誘(you)導缺(que)陷(xian)或缺(que)陷(xian)能級(ji)而產生新能級(ji)。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與納米(mi)片在等離子(zi)體顯示麵板(ban)或其它(ta)光學應用領域將會(hui)是(shi)一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是(shi)一種針(zhen)狀單(dan)晶體材(cai)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)數百微米(mi)，由於晶體結構(gou)完整，晶須具有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷(ci)等物質的改性添加劑(ji)，顯示出優良的物理化學性質和機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)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(shi)氧化鋁的三倍)、穩定性和補(bu)強增韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由於具有上述(shu)優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材(cai)料的增強輔助材(cai)料，尤其適合製備高溫複合材(cai)料，是(shi)近幾年發展較快的高技術結構(gou)新材(cai)料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵影響越來越受重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研(yan)究(jiu)越來越多。吸附法是(shi)一種有效的搜捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸附劑(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，室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(shi)比較合適的二氧化碳吸附劑(ji)。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。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)效率比普通商(shang)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(yan)究(jiu)報道並(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早(zao)可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研(yan)究(jiu)者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好(hao)的無機材(cai)料，采用電導率研(yan)究(jiu)測試了(liao)一係列的陶瓷(ci)粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉(fen)體中，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽(yang)性菌、革蘭氏陰性菌、真菌等都(du)具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是(shi)由活(huo)性氧引起的，而且MgO本身是(shi)一種良好(hao)的幹燥劑(ji)，能在其表麵產生大量的強氧化劑(ji)，進而抑製、殺滅微生物。