01特殊形貌蘇州氧化鎂的製備

球形結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)酸鎂鍛燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結構是由片狀結構的堿式碳酸鎂堆(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主要有兩條：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅物熱處(chu)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和(he)粘合劑(有些(xie)情況(kuang)可不用粘合劑)混合後，通過(guo)機械(xie)成型(xing)得到球形氧化鎂，再經過(guo)熱處(chu)理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入(ru)研(yan)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(na)米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具有定(ding)向(xiang)生長的特性，有較(jiao)好(hao)的結晶度和(he)確定(ding)的晶麵取向(xiang)。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(he)碳的混合物中加入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成過(guo)程中起著至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原(yuan)位(wei)催化氧化鎂納(na)米管的各(ge)向(xiang)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(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)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(bo)離開(kai)來。超聲(sheng)波會引起液體分子不斷受到壓縮(suo)和(he)拉伸，產生交(jiao)替(ti)的正、負壓區，使得水分子出現疏密交(jiao)替(ti)的變化，在疏的地方(fang)得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周圍(wei)的水相會迅速向(xiang)氣泡中心湧入(ru)，釋(shi)放強壓力脈衝，這種(zhong)脈衝的壓力往往高於104KPa，這種(zhong)現象又稱作超聲(sheng)空化效應。

本方(fang)法就是利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波引起隨(sui)著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打(da)擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開(kai)，從而生成了氧化鎂納(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(chu)理得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和(he)氯化鎂為原(yuan)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(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(yuan)料，通過(guo)常溫反應水熱晶化，製得了結晶良(liang)好(hao)、具有纖(xian)維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過(guo)控製前驅體的分解速度使其在低溫下緩(huan)慢分解以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫下燒結，可得到燒結良(liang)好(hao)、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)花纖(xian)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(yu)控溫在30℃，在快速攪拌的條件下向(xiang)其中快速加入(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）。此時溶液由澄(cheng)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，用蒸餾水將可溶離子去除，本實驗中所製備的樣(yang)品過(guo)濾性良(liang)好(hao)，隨(sui)後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉碎後放置(zhi)在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐升溫到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(dian)法，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油浴(yu)環境將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過(guo)濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過(guo)改變硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢形和(he)花型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和(he)碳酸銨(an)為原(yuan)料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研(yan)究(jiu)了其作為催化劑負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添(tian)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(fang)法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添(tian)加劑換成檸(nin)檬酸或(huo)乙二胺(an)四乙酸二鈉鹽時得到了纖(xian)維狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固定(ding)相、吸附有毒物質、作為材料添(tian)加劑等領域。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(zhu)填料影響很大。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(cun)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)。經研(yan)究(jiu)探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二氧化矽(gui)按(an)一定(ding)比例的混合作為液相色(se)譜的固定(ding)相可以很好(hao)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屬離子及有機汙染物，有希(xi)望應用於廢水處(chu)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(chu)的特征衍射(she)峰是由於誘導缺陷(xian)或(huo)缺陷(xian)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)示麵板(ban)或(huo)其它光學應用領域將會是一個十分有前景的材料。

晶須是一種(zhong)針狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至(zhi)幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至(zhi)數百微米，由於晶體結構完(wan)整，晶須具有較(jiao)好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶瓷等物質的改性添(tian)加劑，顯(xian)示出優良(liang)的物理化學性質和(he)機械(xie)性能。

氧化鎂晶須微觀形態為纖(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(熱傳導率是氧化鋁的三(san)倍)、穩定(ding)性和(he)補(bu)強增韌(ren)性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好(hao)的抗高溫氧化性能。由於具有上述(shu)優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔助(zhu)材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快的高技術結構新材料。

溫室氣體二氧化碳對(dui)環境的負麵影響越來越受重視(shi)，對(dui)二氧化碳搜捕的研(yan)究(jiu)越來越多。吸附法是一種(zhong)有效的搜捕二氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆過(guo)程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠(kao)物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對(dui)二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨(sui)溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟(fu)離子，去除效率比普(pu)通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內(na)外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究(jiu)報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個世紀(ji)的90年代中期，的日本研(yan)究(jiu)者Sawai為了篩(shai)選出抗菌性能較(jiao)好(hao)的無機材料，采用電導率研(yan)究(jiu)測試了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷粉體中，抗菌性能較(jiao)好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對(dui)革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真(zhen)菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活(huo)性氧引起的，而且MgO本身(shen)是一種(zhong)良(liang)好(hao)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。