01特殊形貌深圳氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前驅體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫氧化鎂或(huo)球形堿式草(cao)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(jie)構是由片狀結(jie)構的堿式碳酸鎂堆(dui)積而成(cheng)。將堿式碳酸鎂進行煆(duan)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術(shu)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(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑和(he)粘合劑(有些情況(kuang)可不用粘合劑)混合後，通過機械成(cheng)型(xing)得到球形氧化鎂，再(zai)經過熱處理(li)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，並且繼續深入研究了時間對其反應進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變為絲(si)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米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具(ju)有定(ding)向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和(he)確定(ding)的晶麵(mian)取向。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納米管，製備時在氧化鎂和(he)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(zhou)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(wei)催化氧化鎂納米管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米管為單(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法(fa)處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲空化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離(li)開來。超聲波會(hui)引起液體分子不斷(duan)受到壓縮和(he)拉伸，產生交(jiao)替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出(chu)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。微氣泡破裂時，周(zhou)圍的水相會(hui)迅速向氣泡中心湧入，釋放(fang)強壓力脈(mai)衝，這種脈(mai)衝的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這種現象又稱作超聲空化效應。

本方法(fa)就是利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波引起隨著(zhou)液相的不斷(duan)舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正(zheng)壓區不斷(duan)產生衝擊波打擊材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離(li)開，從而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆(duan)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、碳酸鎂等前驅物晶須，然後經熱處理(li)得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和(he)氯化鎂為原料在水熱條件下首先合成(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)，從而得到氧化鎂晶須，晶須長度約200um，直徑約0.5um。

以硫酸鎂和(he)氫氧化鈉為原料，通過常溫反應水熱晶化，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。通過控製前驅體的分解(jie)速度使其在低溫下緩慢(man)分解(jie)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(qing)變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去除，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初(chu)步(bu)粉碎(sui)後放(fang)置在氧化鋁坩堝中隨爐升(sheng)溫到600℃，相轉(zhuan)化時間為2h，所得到的樣(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴環(huan)境將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例(li)得到巢形和(he)花型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研究了其作為催化劑負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯(ben)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，水熱的方法(fa)合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑換成(cheng)檸檬酸或(huo)乙二(er)胺四(si)乙酸二(er)鈉鹽(yan)時得到了纖維狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜(pu)法(fa)固定(ding)相、吸附有毒物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色(se)譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離(li)技術(shu)，其分離(li)效果(guo)受色(se)譜(pu)柱(zhu)填料影響很大。目前所用的填料主要為二(er)氧化矽基填料，二(er)氧化矽基填料用於堿性條件下的分離(li)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。經研究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二(er)氧化矽按一定(ding)比例(li)的混合作為液相色(se)譜(pu)的固定(ding)相可以很好地解(jie)決這一問題，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜(pu)法(fa)中的應用得到越來越多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出(chu)優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離(li)子及有機汙染物，有希(xi)望應用於廢(fei)水處理(li)工藝(yi)中。還(huai)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處的特征衍(yan)射(she)峰是由於誘導缺陷或(huo)缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與(yu)納米片在等離(li)子體顯示麵(mian)板或(huo)其它光學應用領域將會(hui)是一個十分有前景的材料。

晶須是一種針狀單(dan)晶體材料，其直徑為零(ling)點幾至幾個微米，長度為幾微米至數(shu)百(bai)微米，由於晶體結(jie)構完(wan)整，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶(tao)瓷(ci)等物質的改性添加劑，顯示出(chu)優良的物理(li)化學性質和(he)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(wen)定(ding)性和(he)補強增(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)有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增(zeng)強輔助材料，尤(you)其適合製備高溫複合材料，是近幾年發展較快的高技術(shu)結(jie)構新材料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環(huan)境的負麵(mian)影響越來越受重視，對二(er)氧化碳搜捕的研究越來越多(duo)。吸附法(fa)是一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附劑。氧化鎂對二(er)氧化碳的結(jie)合為可逆(ni)過程，結(jie)合力比沸(fei)石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠物理(li)或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二(er)氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附量隨溫度的升(sheng)高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除水中的氟離(li)子，去除效率比普通商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報道並不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最早可追溯(su)到上個世(shi)紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩選出(chu)抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究測(ce)試了一係列的陶(tao)瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對革蘭(lan)氏(shi)陽性菌、革蘭(lan)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(li)是由活(huo)性氧引起的，而且MgO本身是一種良好的幹燥劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。