01特殊形貌石景山氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)的氧化鎂是由(you)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(gou)是由(you)片狀結(jie)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(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要有兩條：(1)以鎂鹽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(kuang)可不用粘合劑)混合後，通過(guo)機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再(zai)經過(guo)熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入研(yan)究了(liao)時間對其反(fan)應進程的影(ying)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(wen)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(mian)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(jia)入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成過(guo)程中起著至關重要的作用，在高溫(wen)下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝(ning)的镓液滴原位催化氧化鎂納(na)米管的各向異性生長。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(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象(xiang)中爆(bao)破的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離開來。超聲(sheng)波會引起液體分子不斷受到壓縮和拉伸(shen)，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會迅速向氣泡中心湧入，釋放(fang)強壓力脈(mai)衝(chong)，這種(zhong)脈(mai)衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種(zhong)現象(xiang)又(you)稱作超聲(sheng)空化效應。

本方法就(jiu)是利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波引起隨著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正(zheng)壓區不斷產生衝(chong)擊波打擊材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開，從而生成了(liao)氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆燒法製備的，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料，通過(guo)常溫(wen)反(fan)應水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良(liang)好、具(ju)有纖維(wei)狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過(guo)控(kong)製前驅體的分解速度使其在低溫(wen)下緩慢(man)分解以保持晶須狀外形，然後在高溫(wen)下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良(liang)好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉(mian)花(hua)纖維(wei)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(yu)控(kong)溫(wen)在30℃，在快(kuai)速攪拌的條件下向其中快(kuai)速加(jia)入溫(wen)度為室(shi)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(you)澄(cheng)清變為液固混合狀態，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去除(chu)，本實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良(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(bu)粉(fen)碎後放(fang)置(zhi)在氧化鋁(lv)坩堝中隨爐升溫(wen)到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油(you)浴(yu)環(huan)境將碳酸鉀(jia)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，通過(guo)改變硝酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例得到巢形和花(hua)型(xing)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(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研(yan)究了(liao)其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添加(jia)劑混合，用氫氧化鈉調(diao)節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加(jia)劑換成檸檬(meng)酸或(huo)乙二胺四乙酸二鈉鹽時得到了(liao)纖維(wei)狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固定相、吸附有毒物質、作為材料添加(jia)劑等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種(zhong)有效的分離技術，其分離效果受色(se)譜柱填料影(ying)響很大。目前所用的填料主要為二氧化矽(gui)基(ji)填料，二氧化矽(gui)基(ji)填料用於堿性條件下的分離時存在二次(ci)反(fan)應、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(lv)的氧化物和二氧化矽(gui)按一定比例的混合作為液相色(se)譜的固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的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金(jin)屬離子及有機汙染物，有希(xi)望應用於廢水處理工藝(yi)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(que)陷或(huo)缺(que)陷能級(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(xian)示麵(mian)板(ban)或(huo)其它光學應用領域將會是一個(ge)十分有前景的材料。

晶須是一種(zhong)針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個(ge)微米，長度為幾微米至數百微米，由(you)於晶體結(jie)構(gou)完整，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶瓷等物質的改性添加(jia)劑，顯(xian)示出優良(liang)的物理化學性質和機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)形態為纖維(wei)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)定性和補強增(zeng)韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良(liang)好的抗高溫(wen)氧化性能。由(you)於具(ju)有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增(zeng)強輔(fu)助材料，尤其適合製備高溫(wen)複合材料，是近幾年發展較快(kuai)的高技術結(jie)構(gou)新材料。

溫(wen)室(shi)氣體二氧化碳對環(huan)境的負麵(mian)影(ying)響越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多。吸附法是一種(zhong)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劑。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆過(guo)程，結(jie)合力比沸石強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室(shi)溫(wen)下二氧化碳靠(kao)物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫(wen)度的升高而增(zeng)加(jia)。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除(chu)水中的氟(fu)離子，去除(chu)效率比普通商(shang)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出，最早可追溯到上個(ge)世(shi)紀(ji)的90年代中期，的日本研(yan)究者Sawai為了(liao)篩(shai)選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研(yan)究測試了(liao)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，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金(jin)屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革(ge)蘭(lan)氏陽性菌、革(ge)蘭(lan)氏陰性菌、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(you)活性氧引起的，而且MgO本身是一種(zhong)良(liang)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。