01特殊形貌秦皇島氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫氧化鎂或(huo)球形堿式草(cao)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是由片狀結構的堿式碳酸鎂堆積而成。將堿式碳酸鎂進行煆燒，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(lu)線主要(yao)有兩(liang)條：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處(chu)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末與溶劑和粘(zhan)合劑(有些情況(kuang)可不(bu)用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經過熱處(chu)理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，並且繼續深入(ru)研究了(liao)時間對其反應(ying)進程(cheng)的影響，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸變為絲(si)狀，最(zui)後變為球狀。

目前文(wen)獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米級，長度一般為微米級，通常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和確定的晶麵(mian)取(qu)向。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納(na)米管，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(na)米管的形成過程(cheng)中起著(zhou)至關重要(yao)的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催化氧化鎂納(na)米管的各向異性生長。得到的氧化鎂納(na)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(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空(kong)化現象(xiang)中爆(bao)破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超聲(sheng)波會引起液體分子(zi)不(bu)斷(duan)受到壓縮和拉伸(shen)，產生交(jiao)替的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏密交(jiao)替的變化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周圍的水相會迅速向氣泡(pao)中心湧入(ru)，釋放強壓力脈(mai)衝，這種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這種現象(xiang)又(you)稱作超聲(sheng)空(kong)化效應(ying)。

本(ben)方法(fa)就是利用超聲(sheng)空(kong)化的機理，利用超聲(sheng)波引起隨著(zhou)液相的不(bu)斷(duan)舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使(shi)得微氣泡(pao)在正壓區不(bu)斷(duan)產生衝擊波打擊材料表麵(mian)，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開(kai)，從而生成了(liao)氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前驅(qu)物煆燒法(fa)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(qu)物晶須，然(ran)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(ying)水熱晶化，製得了(liao)結晶良好、具有纖(xian)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(shi)其在低溫(wen)下緩慢分解以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫(wen)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(yao)是用介孔碳、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(wen)在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加入(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(cheng)清變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁(zhuo)液液固分離，用蒸餾(liu)水將可溶離子(zi)去除，本(ben)實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉(fen)碎(sui)後放置在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐升溫(wen)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等采用化學沉澱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)環境(jing)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(li)得到巢形和花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸銨(an)為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研究了(liao)其作為催化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換成檸(nin)檬酸或(huo)乙二胺(an)四乙酸二鈉鹽時得到了(liao)纖(xian)維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜(pu)法(fa)固定相、吸(xi)附有毒物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果(guo)受色譜(pu)柱填料影響很(hen)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(ci)反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究探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(pu)的固定相可以很(hen)好地解決這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法(fa)中的應(ying)用得到越(yue)來越(yue)多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米片表現出優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金屬離子(zi)及(ji)有機汙(wu)染物，有希(xi)望應(ying)用於廢(fei)水處(chu)理工藝中。還有人實驗對碳化法(fa)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(feng)是由於誘導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米片在等離子(zi)體顯示麵(mian)板(ban)或(huo)其它光學應(ying)用領域將會是一個十分有前景的材料。

晶須是一種針(zhen)狀單晶體材料，其直徑為零(ling)點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百(bai)微米，由於晶體結構完(wan)整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶(tao)瓷等物質的改性添加劑，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(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(chuan)導率是氧化鋁的三(san)倍(bei))、穩(wen)定性和補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫(wen)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(fu)合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫(wen)複(fu)合材料，是近幾年發展較快的高技術結構新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵(mian)影響越(yue)來越(yue)受重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研究越(yue)來越(yue)多(duo)。吸(xi)附法(fa)是一種有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸(xi)附劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程(cheng)，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫(wen)下二氧化碳靠物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸(xi)附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸(xi)附量隨溫(wen)度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去除水中的氟離子(zi)，去除效率比普(pu)通商品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不(bu)多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本(ben)研究者Sawai為了(liao)篩選(xuan)出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究測試了(liao)一係列的陶(tao)瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷粉(fen)體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都(du)具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活(huo)性氧引起的，而且MgO本(ben)身是一種良好的幹燥劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。