01特殊形貌三沙氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由(you)前(qian)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(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例(li)，堿式碳酸鎂的球體結構(gou)是由(you)片狀結構(gou)的堿式碳酸鎂堆積而成(cheng)。將堿式碳酸鎂進行煆燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解(jie)，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術(shu)路線主要有兩條(tiao)：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末與溶劑和粘(zhan)合劑(有些情況可不用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械成(cheng)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(chen)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)究了時間對其反應(ying)進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前(qian)文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級(ji)，長度一般為微米級(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入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催(cui)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)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲(sheng)空(kong)化現象中爆破(po)的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超聲(sheng)波會引起液體分子不斷受到壓縮和拉伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使(shi)得水分子出(chu)現疏密交替(ti)的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破(po)裂時，周圍的水相會迅速(su)向氣泡(pao)中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這(zhe)種(zhong)脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種(zhong)現象又稱作超聲(sheng)空(kong)化效應(ying)。

本方法就是利用超聲(sheng)空(kong)化的機理，利用超聲(sheng)波引起隨著液相的不斷舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使(shi)得微氣泡(pao)在正壓區不斷產生衝(chong)擊波打擊材料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開(kai)，從(cong)而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前(qian)驅物煆燒法製備的，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(qian)驅物晶須，然(ran)後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條(tiao)件(jian)下首先合成(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(chi)，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)氧化鈉為原料，通過常溫反應(ying)水熱晶化，製得了結晶良好(hao)、具有纖維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)驅體的分解(jie)速(su)度使(shi)其在低溫下緩慢分解(jie)以保持(chi)晶須狀外形，然(ran)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(hua)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(yu)控溫在30℃，在快速(su)攪拌的條(tiao)件(jian)下向其中快速(su)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(you)澄清變(bian)為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁(zhuo)液液固分離，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(guo)中隨爐升溫到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(dian)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，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變(bian)硝(xiao)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，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法合成(cheng)片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研(yan)究了其作為催(cui)化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添加劑混合，用氫(qing)氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉(chen)降，水熱的方法合成(cheng)了片狀的氫(qing)氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑換成(cheng)檸檬(meng)酸或乙二胺四(si)乙酸二鈉鹽時得到了纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固定相、吸(xi)附有毒(du)物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種(zhong)有效的分離技(ji)術(shu)，其分離效果受色(se)譜柱填(tian)料影響很大。目前(qian)所用的填(tian)料主要為二氧化矽(gui)基填(tian)料，二氧化矽(gui)基填(tian)料用於堿性條(tiao)件(jian)下的分離時存在二次反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽(gui)按一定比例(li)的混合作為液相色(se)譜的固定相可以很好(hao)地解(jie)決(jue)這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜法中的應(ying)用得到越來越多的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出(chu)優異(yi)的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒(du)重金屬離子及有機汙染(ran)物，有希(xi)望應(ying)用於廢水處理工藝中。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處的特征衍射峰是由(you)於誘導缺陷或缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從(cong)此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米片在等離子體顯(xian)示麵板或其它(ta)光學應(ying)用領域將會是一個十分有前(qian)景的材料。

晶須是一種(zhong)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(shu)百微米，由(you)於晶體結構(gou)完整，晶須具有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質的改性添加劑，顯(xian)示出(chu)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(bu)強增韌(ren)性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由(you)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，尤其適合製備高溫複(fu)合材料，是近幾(ji)年發展較快的高技(ji)術(shu)結構(gou)新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影響越來越受重視，對二氧化碳搜捕(bu)的研(yan)究越來越多。吸(xi)附法是一種(zhong)有效的搜捕(bu)二氧化碳的方法，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，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(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，吸(xi)附量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸(xi)附去除水中的氟離子，去除效率比普通商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)究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出(chu)，最早可追溯(su)到上個世(shi)紀(ji)的90年代中期，的日本研(yan)究者Sawai為了篩(shai)選出(chu)抗菌性能較好(hao)的無機材料，采用電導率研(yan)究測(ce)試(shi)了一係列的陶瓷粉(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(hao)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(ge)蘭氏(shi)陽性菌、革(ge)蘭氏(shi)陰性菌、真菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由(you)活(huo)性氧引起的，而且MgO本身是一種(zhong)良好(hao)的幹燥(zao)劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。