01特殊形貌萍鄉氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是(shi)由前驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草(cao)酸鎂鍛燒而成(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例(li)，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構是(shi)由片狀結(jie)構的堿式碳酸鎂堆積而成(cheng)。將堿式碳酸鎂進行煆(duan)燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要(yao)有兩條：(1)以鎂鹽(yan)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(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與(yu)溶劑和粘合劑(有些情況可不(bu)用粘合劑)混合後，通(tong)過機械(xie)成(cheng)型得到球形氧化鎂，再(zai)經(jing)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(bing)且繼續深入研究(jiu)了(liao)時間對(dui)其反(fan)應進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是(shi)片狀，然(ran)後逐漸變為絲(si)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(xiang)生長的特性，有較好(hao)的結(jie)晶度和確定的晶麵取向(xiang)。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(qi)著(zhou)至關重要(yao)的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝(ning)的镓液滴原位催(cui)化氧化鎂納米管的各向(xiang)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(sheng)法(fa)處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象中爆破(po)的氣泡對(dui)層(ceng)狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波會引(yin)起(qi)液體分子不(bu)斷受到壓縮和拉伸(shen)，產生交替的正、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(bing)在負壓區長大。微氣泡破(po)裂(lie)時，周(zhou)圍(wei)的水相會迅(xun)速向(xiang)氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這種(zhong)脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種(zhong)現象又稱(chen)作超聲(sheng)空化效應。

本方法(fa)就是(shi)利用超聲(sheng)空化的機理(li)，利用超聲(sheng)波引(yin)起(qi)隨(sui)著(zhou)液相的不(bu)斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝(chong)擊波打擊材(cai)料表麵，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝離開，從(cong)而生成(cheng)了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是(shi)采用前驅物煆(duan)燒法(fa)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(ran)後經(jing)熱處理(li)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(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，從(cong)而得到氧化鎂晶須，晶須長度約200um，直徑約0.5um。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通(tong)過常溫(wen)反(fan)應水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良好(hao)、具(ju)有纖維(wei)狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前驅體的分解速度使其在低溫(wen)下緩慢(man)分解以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫(wen)下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好(hao)、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)是(shi)用介孔碳、棉花(hua)纖維(wei)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(wen)在30℃，在快速攪拌的條件下向(xiang)其中快速加入溫(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(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去除，本實驗中所製備的樣品過濾性良好(hao)，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步粉碎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(fa)，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，過濾洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通(tong)過改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例(li)得到巢形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成(cheng)片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究(jiu)了(liao)其作為催(cui)化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節(jie)溶液pH值(zhi)使得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成(cheng)了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑換成(cheng)檸檬(meng)酸或乙二胺(an)四乙酸二鈉鹽(yan)時得到了(liao)纖維(wei)狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜法(fa)固(gu)定相、吸附有毒物質、作為材(cai)料添加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種(zhong)有效的分離技術，其分離效果受色譜柱(zhu)填料影響很大。目前所用的填料主要(yao)為二氧化矽基填料，二氧化矽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、重現性差等問題。經(jing)研究(jiu)探(tan)索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定比例(li)的混合作為液相色譜的固(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法(fa)中的應用得到越來越多(duo)的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離子及有機汙染物，有希望(wang)應用於廢水處理(li)工藝中。還有人實驗對(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(feng)是(shi)由於誘導缺陷(xian)或缺陷(xian)能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子體顯(xian)示麵板(ban)或其它(ta)光(guang)學應用領域將會是(shi)一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是(shi)一種(zhong)針(zhen)狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾微米至數(shu)百(bai)微米，由於晶體結(jie)構完整(zheng)，晶須具(ju)有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷(ci)等物質的改性添加劑，顯(xian)示出優良的物理(li)化學性質和機械(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(san)倍(bei))、穩定性和補(bu)強增韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好(hao)的抗高溫(wen)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合材(cai)料的增強輔助(zhu)材(cai)料，尤(you)其適合製備高溫(wen)複合材(cai)料，是(shi)近幾年發展較快的高技術結(jie)構新材(cai)料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對(dui)環境的負麵影響越來越受重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研究(jiu)越來越多(duo)。吸附法(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)有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結(jie)合為可逆(ni)過程，結(jie)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(li)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。介孔氧化鎂對(dui)二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附量隨(sui)溫(wen)度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟離子，去除效率比普通(tong)商品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國(guo)內(na)外有關氧化鎂抗菌的研究(jiu)報道並(bing)不(bu)多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本研究(jiu)者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較好(hao)的無(wu)機材(cai)料，采用電導率研究(jiu)測試了(liao)一係列的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好(hao)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(dui)革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、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(shi)由活性氧引(yin)起(qi)的，而且MgO本身是(shi)一種(zhong)良好(hao)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。