01特殊形貌三亞氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是(shi)由前(qian)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(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(shu)路線主要有兩條：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅(qu)物，將前(qian)驅(qu)物熱處(chu)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些(xie)情況可不用粘合劑)混合後，通(tong)過(guo)機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再(zai)經過(guo)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(yan)究了時間對其反應(ying)進程的影響，發現合成過(guo)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。

目前(qian)文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通(tong)常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和確(que)定的晶麵取(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(jia)入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成過(guo)程中起著(zhou)至關重要的作用，在高溫(wen)下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原(yuan)位催化氧化鎂納(na)米管的各(ge)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。

超聲法(fa)處(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象(xiang)中爆破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波會(hui)引起液體分子不斷受(shou)到壓縮和拉伸，產生交替的正、負壓區，使得水分子出(chu)現疏密(mi)交替的變化，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(zhou)圍的水相會(hui)迅速向氣泡(pao)中心湧(yong)入(ru)，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象(xiang)又稱作超聲空化效應(ying)。

本(ben)方法(fa)就是(shi)利用超聲空化的機理，利用超聲波引起隨著(zhou)液相的不斷舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)在正壓區不斷產生衝擊波打擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成了氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采用前(qian)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(qian)驅(qu)物晶須，然後經熱處(chu)理得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原(yuan)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(yuan)料，通(tong)過(guo)常溫(wen)反應(ying)水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具有纖(xian)維狀外形的前(qian)驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控製前(qian)驅(qu)體的分解速度使其在低溫(wen)下緩(huan)慢(man)分解以保持晶須狀外形，然後在高溫(wen)下燒結，可得到燒結良(liang)好、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)維等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫(wen)在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加(jia)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）。此時溶液由澄清(qing)變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該(gai)懸(xuan)濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去除，本(ben)實驗中所製備的樣品過(guo)濾(lv)性良(liang)好，隨後將所得樣品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎(sui)後放置在氧化鋁坩堝中隨爐(lu)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(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油(you)浴環境(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(guo)濾(lv)洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過(guo)改(gai)變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀的比例(li)得到巢(chao)形和花型的氧化鎂晶體。

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

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添(tian)加(jia)劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅(qu)體，將添(tian)加(jia)劑換(huan)成檸檬酸或(huo)乙二胺四乙酸二鈉鹽時得到了纖(xian)維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定相、吸(xi)附有毒物質(zhi)、作為材料添(tian)加(jia)劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技術(shu)，其分離效果受(shou)色譜柱填料影響很大。目前(qian)所用的填料主要為二氧化矽基(ji)填料，二氧化矽基(ji)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(ti)。經研(yan)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的固定相可以很好地解決(jue)這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜法(fa)中的應(ying)用得到越來越多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米片表現出(chu)優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金屬離子及(ji)有機汙(wu)染物，有希(xi)望應(ying)用於廢(fei)水處(chu)理工藝(yi)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)的特征衍射峰是(shi)由於誘導缺(que)陷(xian)或(huo)缺(que)陷(xian)能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納(na)米片在等離子體顯示麵板或(huo)其它(ta)光學應(ying)用領(ling)域將會(hui)是(shi)一個十分有前(qian)景的材料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百微米，由於晶體結構(gou)完整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質(zhi)的改(gai)性添(tian)加(jia)劑，顯示出(chu)優良(liang)的物理化學性質(zhi)和機械(xie)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(bei))、穩定性和補強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫(wen)氧化性能。由於具有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複(fu)合材料的增強輔(fu)助材料，尤其適合製備高溫(wen)複(fu)合材料，是(shi)近幾年發展較快的高技術(shu)結構(gou)新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環境(jing)的負麵影響越來越受(shou)重視(shi)，對二氧化碳搜捕(bu)的研(yan)究越來越多。吸(xi)附法(fa)是(shi)一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是(shi)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(ni)過(guo)程，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(shi)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(wen)度的升高而增加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)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。

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(zhui)溯(su)到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本(ben)研(yan)究者Sawai為了篩選(xuan)出(chu)抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研(yan)究測試了一係列(lie)的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，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(shi)陽(yang)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(shi)由活性氧引起的，而且MgO本(ben)身是(shi)一種良(liang)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。