01特殊形貌通州氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是由前(qian)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(duan)燒而成(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例，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(yao)有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處(chu)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與溶劑和(he)粘(zhan)合劑(有些情況(kuang)可不(bu)用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經過熱處(chu)理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(ru)研究了(liao)時間對其反應(ying)進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變為絲狀，最後變為球狀。

目前(qian)文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米級，長度一般為微米級，通常具有定(ding)向生長的特性，有較好(hao)的結(jie)晶度和(he)確(que)定(ding)的晶麵取(qu)向。利用碳-熱蒸發法(fa)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(cheng)過程中起(qi)著至(zhi)關重要(yao)的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位(wei)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(chao)聲法(fa)處(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超(chao)聲空化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊(ji)使得層狀氧化鎂剝離開(kai)來。超(chao)聲波會引起(qi)液體分子不(bu)斷(duan)受到壓縮和(he)拉伸，產生交替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏(shu)密(mi)交替的變化，在疏(shu)的地方(fang)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(yong)入(ru)，釋(shi)放強壓力脈衝(chong)，這種脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種現象又(you)稱(chen)作超(chao)聲空化效應(ying)。

本方(fang)法(fa)就是利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波引起(qi)隨著液相的不(bu)斷(duan)舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正(zheng)壓區不(bu)斷(duan)產生衝(chong)擊(ji)波打擊(ji)材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離開(kai)，從(cong)而生成(cheng)了(liao)氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前(qian)驅物煆(duan)燒法(fa)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(qian)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(cong)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(na)為原料，通過常溫反應(ying)水熱晶化，製得了(liao)結(jie)晶良好(hao)、具有纖維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)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(jie)，可得到燒結(jie)良好(hao)、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)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(yu)控溫在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加入(ru)溫度為室(shi)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品過濾性良好(hao)，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎(sui)後放置(zhi)在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐升(sheng)溫到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(fa)，以硝(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)環境將碳酸鉀和(he)硝(xiao)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(xiao)酸鎂和(he)碳酸鉀的比例得到巢(chao)形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝(xiao)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(liao)其作為催化劑負載(zai)的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉(na)調節溶液pH值使得鎂沉降(jiang)，水熱的方(fang)法(fa)合成(cheng)了(liao)片狀的氫氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑換成(cheng)檸檬(meng)酸或乙二胺(an)四乙酸二鈉(na)鹽時得到了(liao)纖維狀和(he)盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜法(fa)固定(ding)相、吸附有毒(du)物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技術(shu)，其分離效果(guo)受色譜柱填(tian)料影響很(hen)大。目前(qian)所用的填(tian)料主要(yao)為二氧化矽基填(tian)料，二氧化矽基填(tian)料用於堿性條件下的分離時存在二次反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究探(tan)索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二氧化矽按一定(ding)比例的混合作為液相色譜的固定(ding)相可以很(hen)好(hao)地解(jie)決這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法(fa)中的應(ying)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(du)重金屬離子及有機汙染物，有希望應(ying)用於廢水處(chu)理工(gong)藝(yi)中。還有人實驗對碳化法(fa)所製備球形氧化鎂進行XRD表征時發現，在335nm處(chu)的特征衍射峰是由於誘(you)導缺陷(xian)或缺陷(xian)能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納(na)米片在等離子體顯示麵板或其它光學應(ying)用領域將會是一個十分有前(qian)景的材料。

晶須是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(jie)構完(wan)整(zheng)，晶須具有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶(tao)瓷等物質的改性添加劑，顯示出優良的物理化學性質和(he)機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)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(san)倍(bei))、穩定(ding)性和(he)補(bu)強增韌(ren)性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材料的增強輔(fu)助材料，尤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(shi)氣體二氧化碳對環境的負麵影響越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸附法(fa)是一種有效的搜捕二氧化碳的方(fang)法(fa)，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)合為可逆過程，結(jie)合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室(shi)溫下二氧化碳靠(kao)物理或化學作用被(bei)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，吸附量隨溫度的升(sheng)高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟離子，去除效率比普(pu)通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最早(zao)可追(zhui)溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究者(zhe)Sawai為了(liao)篩(shai)選出抗菌性能較好(hao)的無機材料，采用電導率研究測(ce)試了(liao)一係列的陶(tao)瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷粉體中，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被(bei)證實對革蘭(lan)氏(shi)陽性菌、革蘭(lan)氏(shi)陰性菌、真(zhen)菌等都(du)具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活(huo)性氧引起(qi)的，而且MgO本身是一種良好(hao)的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。