01特殊形貌沙坪壩氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前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的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構是由片狀結(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(lu)線主要有兩條：(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)末與溶劑和粘合劑(有些情況可不(bu)用粘合劑)混合後，通(tong)過(guo)機械成型得到球形氧化鎂，再經(jing)過(guo)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)入研究(jiu)了時間對(dui)其反應進程的影響，發現合成過(guo)程中氧化鎂先是片狀，然後逐(zhu)漸(jian)變為絲狀，最後變為球狀。

目前文獻(xian)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(ju)有定向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和確定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納(na)米管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成過(guo)程中起(qi)著(zhou)至(zhi)關重要的作用，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(cui)化氧化鎂納(na)米管的各向異(yi)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)的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超聲波會(hui)引(yin)起(qi)液體分子(zi)不(bu)斷受到壓縮和拉(la)伸(shen)，產生交(jiao)替的正、負壓區，使得水分子(zi)出現疏密(mi)交(jiao)替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周圍的水相會(hui)迅(xun)速向氣泡中心湧(yong)入，釋放(fang)強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲空化效應。

本方法就(jiu)是利用超聲空化的機理，利用超聲波引(yin)起(qi)隨(sui)著(zhou)液相的不(bu)斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離開(kai)，從而生成了氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)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(jing)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，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(qing)氧化鈉為原料，通(tong)過(guo)常溫反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具(ju)有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控(kong)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。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉花纖維等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加入溫度為室(shi)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(qing)變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去(qu)除，本實驗中所製備的樣品過(guo)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(jing)初步粉(fen)碎後放(fang)置(zhi)在氧化鋁(lv)坩堝(guo)中隨(sui)爐(lu)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(cai)用化學沉(chen)澱(dian)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(guo)濾洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過(guo)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(cai)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(cui)化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添(tian)加劑混合，用氫(qing)氧化鈉調節溶液pH值(zhi)使得鎂沉(chen)降，水熱的方法合成了片狀的氫(qing)氧化鎂前驅體，將添(tian)加劑換(huan)成檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽(yan)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(pu)法固定相、吸附(fu)有毒物質、作為材料添(tian)加劑等領域。高效液相色(se)譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技(ji)術，其分離效果受色(se)譜(pu)柱填料影響很大。目前所用的填料主要為二氧化矽基填料，二氧化矽基填料用於堿性條件下的分離時存在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研究(jiu)探索發現鎂和鋁(lv)的氧化物和二氧化矽按(an)一定比例的混合作為液相色(se)譜(pu)的固定相可以很好地解決(jue)這一問題，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜(pu)法中的應用得到越來越多的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米片表現出優異(yi)的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金屬離子(zi)及(ji)有機汙染物，有希望(wang)應用於廢水處理工藝中。還(huai)有人實驗對(dui)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於誘導缺陷或缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米片在等離子(zi)體顯示麵板或其它(ta)光學應用領域將會(hui)是一個十分有前景(jing)的材料。

晶須是一種針(zhen)狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至(zhi)幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至(zhi)數(shu)百微米，由於晶體結(jie)構完整(zheng)，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷(ci)等物質的改性添(tian)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(lv)的三(san)倍(bei))、穩(wen)定性和補(bu)強增(zeng)韌性好，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(shu)優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增(zeng)強輔助(zhu)材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾(ji)年發展較快的高技(ji)術結(jie)構新材料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對(dui)環境的負麵影響越來越受重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研究(jiu)越來越多。吸附(fu)法是一種有效的搜捕二氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附(fu)劑。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結(jie)合為可逆過(guo)程，結(jie)合力比沸石(shi)強，比堿金屬氧化物弱，室(shi)溫下二氧化碳靠物理或化學作用被(bei)氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附(fu)劑。介孔氧化鎂對(dui)二氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸附(fu)量隨(sui)溫度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附(fu)去(qu)除水中的氟離子(zi)，去(qu)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究(jiu)報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本研究(jiu)者(zhe)Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無(wu)機材料，采(cai)用電導率研究(jiu)測試(shi)了一係列的陶瓷(ci)粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)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(bei)證實對(dui)革蘭氏(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)陰(yin)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(shen)是一種良好的幹燥(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。