01特殊形貌三明氧化鎂的製備

球形結(jie)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(duan)燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構(gou)是由片狀結(jie)構(gou)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(shu)路(lu)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，將前驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末與(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，並且繼續深(shen)入研究了時間對其反(fan)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(jian)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(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通(tong)常具(ju)有定向生長的特性，有較好的結(jie)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(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過程中起(qi)著至關重要(yao)的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝(ning)的镓液滴原位(wei)催化氧化鎂納米(mi)管的各(ge)向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象中爆破(po)的氣泡(pao)對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝離(li)開(kai)來。超聲波會(hui)引(yin)起(qi)液體分子不(bu)斷受到壓縮和拉伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使得水分子出現疏密交替(ti)的變化，在疏的地方(fang)得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破(po)裂時，周圍(wei)的水相會(hui)迅速向氣泡(pao)中心湧(yong)入，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)現象又(you)稱作超聲空化效應。

本方(fang)法就是利用超聲空化的機理，利用超聲波引(yin)起(qi)隨(sui)著液相的不(bu)斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打擊材(cai)料表麵，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝離(li)開(kai)，從而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前驅物煆燒法製備的，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(tong)過常溫反(fan)應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具(ju)有纖(xian)維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下緩(huan)慢分解以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)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(hua)纖(xian)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(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）。此時溶液由澄清變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去(qu)除，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步粉(fen)碎後放置在氧化鋁(lv)坩堝(guo)中隨(sui)爐升(sheng)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等采用化學沉澱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)環境(jing)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，過濾洗(xi)滌(di)後在700℃焙燒4h，通(tong)過改變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花(hua)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，用水熱法合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研究了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調(diao)節(jie)溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方(fang)法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑換(huan)成檸檬酸或乙(yi)二(er)胺四(si)乙(yi)酸二(er)鈉鹽(yan)時得到了纖(xian)維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜法固定相、吸(xi)附有毒物質(zhi)、作為材(cai)料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種(zhong)有效的分離(li)技術(shu)，其分離(li)效果受色譜柱填(tian)料影(ying)響(xiang)很大。目前所用的填(tian)料主要(yao)為二(er)氧化矽基(ji)填(tian)料，二(er)氧化矽基(ji)填(tian)料用於堿性條件下的分離(li)時存(cun)在二(er)次(ci)反(fan)應、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(lv)的氧化物和二(er)氧化矽按一定比例的混合作為液相色譜的固定相可以很好地解決(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(yue)來越(yue)多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)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(li)子及有機汙染物，有希望應用於廢水處理工(gong)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(feng)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(ce)氧化鎂微球與(yu)納米(mi)片在等離(li)子體顯示麵板或其它光學應用領(ling)域將會(hui)是一個十分有前景(jing)的材(cai)料。

晶須是一種(zhong)針狀單晶體材(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(bai)微米(mi)，由於晶體結(jie)構(gou)完(wan)整(zheng)，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質(zhi)的改性添加劑，顯示出優良的物理化學性質(zhi)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(lv)的三倍(bei))、穩定性和補強增(zeng)韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫氧化性能。由於具(ju)有上述優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材(cai)料的增(zeng)強輔助(zhu)材(cai)料，尤其適(shi)合製備高溫複合材(cai)料，是近幾年發展較快的高技術(shu)結(jie)構(gou)新材(cai)料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境(jing)的負麵影(ying)響(xiang)越(yue)來越(yue)受重視，對二(er)氧化碳搜捕的研究越(yue)來越(yue)多(duo)。吸(xi)附法是一種(zhong)有效的搜捕二(er)氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸(xi)附劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結(jie)合為可逆過程，結(jie)合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是比較合適(shi)的二(er)氧化碳吸(xi)附劑。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸(xi)附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸(xi)附量隨(sui)溫度的升(sheng)高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸(xi)附去(qu)除水中的氟(fu)離(li)子，去(qu)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報道並不(bu)多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追(zhui)溯到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無機材(cai)料，采用電導率研究測(ce)試了一係列(lie)的陶瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷粉(fen)體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革蘭氏陽(yang)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的抗菌機理是由活性氧引(yin)起(qi)的，而且MgO本身是一種(zhong)良好的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。