01特殊形貌唐山氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是(shi)由前驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草酸鎂鍛燒而成(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結構是(shi)由片狀結構的堿式碳酸鎂堆(dui)積而成(cheng)。將堿式碳酸鎂進行煆燒，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，將前驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些情況可不用粘合劑(ji))混合後，通(tong)過(guo)機械(xie)成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經過(guo)熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深(shen)入(ru)研究了(liao)時間對其反應進程(cheng)的影響，發現合成(cheng)過(guo)程(cheng)中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐漸(jian)變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前文(wen)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(tong)常具(ju)有定向生長的特性，有較(jiao)好的結晶度和確定的晶麵取向。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(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過(guo)程(cheng)中起(qi)著至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催(cui)化氧化鎂納米管的各向異(yi)性生長。得到的氧化鎂納米管為單晶體，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(xiang)中爆破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超聲波會引起(qi)液體分子不斷受到壓縮和拉(la)伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變(bian)化，在疏的地方(fang)得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周圍(wei)的水相會迅(xun)速向氣泡(pao)中心湧入(ru)，釋(shi)放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這種現象(xiang)又稱作超聲空化效應。

本方(fang)法就是(shi)利用超聲空化的機理，利用超聲波引起(qi)隨著液相的不斷舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)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離開(kai)，從而生成(cheng)了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是(shi)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(jian)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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉(na)為原料，通(tong)過(guo)常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良(liang)好、具(ju)有纖(xian)維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控製前驅體的分解(jie)速度使其在低溫下緩慢分解(jie)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、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要是(shi)用介孔碳、棉花纖(xian)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(jian)下向其中快速加入(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）。此時溶液由澄清變(bian)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(liu)水將可溶離子去(qu)除，本實驗中所製備的樣(yang)品過(guo)濾性良(liang)好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉碎後放置在氧化鋁(lv)坩堝(guo)中隨爐(lu)升溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣(yang)品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉(chen)澱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境(jing)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(guo)濾洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過(guo)改變(bian)硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢(chao)形和花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研究了(liao)其作為催(cui)化劑(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉(na)調(diao)節(jie)溶液pH值使得鎂沉(chen)降(jiang)，水熱的方(fang)法合成(cheng)了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑(ji)換成(cheng)檸(nin)檬(meng)酸或乙(yi)二(er)胺(an)四乙(yi)酸二(er)鈉(na)鹽(yan)時得到了(liao)纖(xian)維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法固定相、吸附(fu)有毒物質、作為材料添加劑(ji)等領域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技術(shu)，其分離效果(guo)受色譜柱填料影響很大。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(jian)下的分離時存(cun)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(ti)。經研究探索發現鎂和鋁(lv)的氧化物和二(er)氧化矽按一定比例的混合作為液相色譜的固定相可以很好地解(jie)決這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色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(shu)離子及有機汙染物，有希望應用於廢水處理工藝(yi)中。還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(yan)射峰是(shi)由於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納米片在等離子體顯示麵板或其它光(guang)學應用領域將會是(shi)一個十分有前景的材料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至(zhi)幾個微米，長度為幾微米至(zhi)數百微米，由於晶體結構完整，晶須具(ju)有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷(ci)等物質的改性添加劑(ji)，顯示出優良(liang)的物理化學性質和機械(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(chuan)導率是(shi)氧化鋁(lv)的三倍)、穩(wen)定性和補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良(liang)好的抗高溫氧化性能。由於具(ju)有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材料的增強輔助材料，尤其適(shi)合製備高溫複合材料，是(shi)近幾年發展較(jiao)快的高技術(shu)結構新材料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境(jing)的負麵影響越來越受重視，對二(er)氧化碳搜捕(bu)的研究越來越多。吸附(fu)法是(shi)一種有效的搜捕(bu)二(er)氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是(shi)有效的二(er)氧化碳吸附(fu)劑(ji)。氧化鎂對二(er)氧化碳的結合為可逆過(guo)程(cheng)，結合力比沸(fei)石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠(kao)物理或化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是(shi)比較(jiao)合適(shi)的二(er)氧化碳吸附(fu)劑(ji)。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸附(fu)量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去(qu)除水中的氟(fu)離子，去(qu)除效率比普(pu)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的90年代中期，的日本研究者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較(jiao)好的無機材料，采用電導率研究測試了(liao)一係列的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉體中，抗菌性能較(jiao)好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革蘭(lan)氏陽性菌、革蘭(lan)氏陰(yin)性菌、真菌等都(du)具(ju)有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是(shi)由活性氧引起(qi)的，而且MgO本身是(shi)一種良(liang)好的幹燥劑(ji)，能在其表麵產生大量的強氧化劑(ji)，進而抑製、殺滅微生物。