01特殊形貌十堰氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由(you)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構(gou)是由(you)片狀結構(gou)的堿式碳酸鎂堆(dui)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路線(xian)主要有兩條(tiao)：(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(xie)情況可不用粘合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經(jing)過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(shen)入(ru)研(yan)究了(liao)時間對(dui)其反應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸變為絲(si)狀，最後變為球狀。

目(mu)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(jiao)好的結晶度和確(que)定的晶麵(mian)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入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起(qi)著(zhou)至(zhi)關重要的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴(di)原位催化氧化鎂納米管的各(ge)向異(yi)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。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象中爆破的氣泡對(dui)層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超聲波(bo)會引起(qi)液體分子不斷受(shou)到壓縮(suo)和拉伸(shen)，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，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會迅速(su)向氣泡中心湧入(ru)，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(you)稱作超聲空化效應。

本方法就是利用超聲空化的機理，利用超聲波(bo)引起(qi)隨著(zhou)液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊波(bo)打擊材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開(kai)，從而生成了(liao)氧化鎂納米片。

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(ran)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(tiao)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(na)為原料，通過常溫(wen)反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良好、具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速(su)度使其在低溫(wen)下緩(huan)慢分解以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫(wen)下燒結，可得到燒結良好、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(ban)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(kuai)速(su)攪拌的條(tiao)件下向其中快(kuai)速(su)加入(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(you)澄清變為液固(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(qu)除，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨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)置在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐升溫(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(cai)用化學沉澱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油(you)浴環境將碳酸鉀和硝(xiao)酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗(xi)滌後在700℃焙燒4h，通過改(gai)變硝(xiao)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(xiao)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(yan)究了(liao)其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加劑混合，用氫(qing)氧化鈉(na)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(qing)氧化鎂前驅體，將添加劑換成檸(nin)檬(meng)酸或乙二胺四乙酸二鈉(na)鹽時得到了(liao)纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜(pu)法固(gu)定相、吸附(fu)有毒物質、作為材料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果受(shou)色譜(pu)柱填料影響很大。目(mu)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(tiao)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(ti)。經(jing)研(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按(an)一定比例的混合作為液相色譜(pu)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(jin)屬(shu)離子及有機汙染(ran)物，有希望應用於廢(fei)水處理工藝中。還有人實驗對(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(yan)射峰是由(you)於誘導缺(que)陷或缺(que)陷能級而產生新能級。從此特征可預(yu)測(ce)氧化鎂微球與納米片在等離子體顯(xian)示麵(mian)板(ban)或其它光學應用領(ling)域將會是一個十分有前景(jing)的材料。

晶須是一種針狀單(dan)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)數百微米，由(you)於晶體結構(gou)完(wan)整，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬(shu)和陶瓷等物質的改(gai)性添加劑，顯(xian)示出(chu)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(熱傳導率是氧化鋁的三倍)、穩定性和補(bu)強增(zeng)韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫(wen)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(zeng)強輔助材料，尤(you)其適合製備高溫(wen)複合材料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快(kuai)的高技術結構(gou)新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對(dui)環境的負麵(mian)影響越來越受(shou)重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多。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)二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金(jin)屬(shu)氧化物弱(ruo)，室溫(wen)下二氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較(jiao)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)量隨溫(wen)度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去(qu)除水中的氟離子，去(qu)除效率比普通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(zao)可追溯到上個世(shi)紀的90年代中期，的日本研(yan)究者Sawai為了(liao)篩(shai)選出(chu)抗菌性能較(jiao)好的無(wu)機材料，采(cai)用電導率研(yan)究測(ce)試了(liao)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(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對(dui)革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰(yin)性菌、真菌等都具有較(jiao)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(qi)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。