01特殊形貌韶關氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是(shi)由(you)前驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草(cao)酸鎂鍛燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構是(shi)由(you)片狀結(jie)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，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術路線(xian)主要有兩(liang)條：(1)以鎂鹽(yan)為原料首先(xian)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)末與溶劑和粘合劑(有些情(qing)況可不(bu)用粘合劑)混合後，通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(chen)澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入(ru)研究(jiu)了時間對其反應進程(cheng)的影響，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先(xian)是(shi)片狀，然後逐(zhu)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(jie)晶度和確(que)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(jia)入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程(cheng)中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位(wei)催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(chao)聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超(chao)聲空化現象中爆破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超(chao)聲波(bo)會(hui)引起液體分子不(bu)斷受(shou)到壓縮和拉伸，產生交(jiao)替(ti)的正(zheng)、負壓區，使得水分子出(chu)現疏密交(jiao)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)破裂時，周圍的水相會(hui)迅(xun)速向氣泡(pao)中心湧入(ru)，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又(you)稱(chen)作超(chao)聲空化效應。

本方(fang)法就(jiu)是(shi)利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波(bo)引起隨(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(zheng)壓區不(bu)斷產生衝擊波(bo)打(da)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米片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采用前驅物煆燒法製備的，即首先(xian)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(xian)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(na)為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具有纖(xian)維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控製前驅體的分解速度使其在低溫下緩慢分解以保持晶須狀外形，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。

介孔氧化鎂主要是(shi)用介孔碳、棉花纖(xian)維等為硬(ying)模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快(kuai)速攪拌的條件下向其中快(kuai)速加(jia)入(ru)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(cheng)清變為液固(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(yang)品過濾性良好，隨(sui)後將所得樣(yang)品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉(fen)碎後放置在氧化鋁坩(gan)堝中隨(sui)爐(lu)升溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉(chen)澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴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，通過改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研究(jiu)了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加(jia)劑混合，用氫氧化鈉(na)調節溶液pH值使得鎂沉(chen)降，水熱的方(fang)法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加(jia)劑換(huan)成檸檬酸或乙二(er)胺(an)四乙酸二(er)鈉(na)鹽(yan)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(se)譜法固(gu)定相、吸附(fu)有毒物質、作為材料添加(jia)劑等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技(ji)術，其分離效果受(shou)色(se)譜柱填(tian)料影響很大。目前所用的填(tian)料主要為二(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時存在二(er)次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經研究(jiu)探索發現鎂和鋁的氧化物和二(er)氧化矽按(an)一定比例的混合作為液相色(se)譜的固(gu)定相可以很好地解決這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜法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(chu)優異(yi)的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金屬離子及有機汙染(ran)物，有希望(wang)應用於廢水處理工藝中。還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(yan)射峰是(shi)由(you)於誘(you)導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納米片在等離子體顯示麵板(ban)或其它(ta)光學應用領域將會(hui)是(shi)一個十分有前景的材料。

晶須是(shi)一種針(zhen)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(shu)百(bai)微米，由(you)於晶體結(jie)構完整(zheng)，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質的改性添加(jia)劑，顯示出(chu)優良的物理化學性質和機械性能。

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(san)倍)、穩定性和補(bu)強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫氧化性能。由(you)於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫複合材料，是(shi)近幾年發展較快(kuai)的高技(ji)術結(jie)構新材料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境的負麵影響越來越受(shou)重視，對二(er)氧化碳搜捕(bu)的研究(jiu)越來越多(duo)。吸附(fu)法是(shi)一種有效的搜捕(bu)二(er)氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是(shi)有效的二(er)氧化碳吸附(fu)劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結(jie)合為可逆過程(cheng)，結(jie)合力比沸(fei)石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠(kao)物理或化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二(er)氧化碳吸附(fu)劑。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附(fu)量隨(sui)溫度的升高而增加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去除水中的氟(fu)離子，去除效率比普通商(shang)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(jiu)報道並不(bu)多(duo)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，的日本研究(jiu)者Sawai為了篩(shai)選出(chu)抗菌性能較好的無(wu)機材料，采用電導率研究(jiu)測試(shi)了一係列的陶瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉(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被證實對革蘭氏(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)陰性菌、真菌等都(du)具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是(shi)由(you)活性氧引起的，而且MgO本身(shen)是(shi)一種良好的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。