01特殊形貌氧化鎂的製備

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(li)，堿式碳酸鎂的球體結構是由片狀結構的堿式碳酸鎂堆積而成(cheng)。將堿式碳酸鎂進行煆燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術路(lu)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(qing)況可不用粘合劑)混合後，通過機械成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱(dian)法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入研(yan)究了時間對其反(fan)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(si)狀，最後變為球狀。

目前文獻(xian)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，有較好的結晶度和確定的晶麵取(qu)向。利用碳-熱蒸發法(fa)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適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過程中起(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(di)原位催化氧化鎂納米管的各向異性生長。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(fa)處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲空(kong)化現象中爆破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超聲波會引(yin)起(qi)液體分子(zi)不斷(duan)受到壓縮和拉(la)伸，產生交(jiao)替的正、負壓區，使得水分子(zi)出現疏密交(jiao)替的變化，在疏的地方(fang)得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會迅(xun)速向氣泡中心湧入，釋(shi)放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲空(kong)化效應(ying)。

本(ben)方(fang)法(fa)就是利用超聲空(kong)化的機理，利用超聲波引(yin)起(qi)隨著液相的不斷(duan)舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正壓區不斷(duan)產生衝擊波打擊材料表麵，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝(bo)離開(kai)，從而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆燒法(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為原料，通過常溫反(fan)應(ying)水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控(kong)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、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製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條件(jian)下向其中快速加入溫度為室溫，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(qing)變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去(qu)除，本(ben)實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良(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(fen)碎後放置在氧化鋁(lv)坩(gan)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(dian)法(fa)，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境將碳酸鉀和硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例(li)得到巢形和花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研(yan)究了其作為催化劑負載(zai)的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉(chen)降，水熱的方(fang)法(fa)合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑換(huan)成(cheng)檸(nin)檬(meng)酸或乙二胺四(si)乙酸二鈉鹽時得到了纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定相、吸附(fu)有毒物質(zhi)、作為材料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技(ji)術，其分離效果受色譜柱填料影響很大。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(jian)下的分離時存在二次(ci)反(fan)應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。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(li)的混合作為液相色譜的固定相可以很好地解決這一問題，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(duo)的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出優異的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒重金屬(shu)離子(zi)及有機汙染物，有希望應(ying)用於廢水處理工(gong)藝中。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處的特征衍射峰是由於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米片在等離子(zi)體顯示麵板或其它光學應(ying)用領(ling)域將會是一個十(shi)分有前景的材料。

晶須是一種針狀單(dan)晶體材料，其直徑為零(ling)點幾至(zhi)幾個微米，長度為幾微米至(zhi)數百(bai)微米，由於晶體結構完整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶(tao)瓷等物質(zhi)的改性添加劑，顯示出優良(liang)的物理化學性質(zhi)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(lv)的三(san)倍(bei))、穩定性和補強增韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫氧化性能。由於具有上述(shu)優良(liang)性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材料的增強輔助(zhu)材料，尤其適(shi)合製備高溫複合材料，是近幾年發展較快的高技(ji)術結構新材料。

溫室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(bu)的研(yan)究越來越多(duo)。吸附(fu)法(fa)是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方(fang)法(fa)，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附(fu)劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆(ni)過程，結合力比沸石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，室溫下二氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較合適(shi)的二氧化碳吸附(fu)劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多(duo)，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)除水中的氟離子(zi)，去(qu)除效率比普通商品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並(bing)不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個世(shi)紀的90年代中期，的日(ri)本(ben)研(yan)究者(zhe)Sawai為了篩(shai)選(xuan)出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研(yan)究測(ce)試(shi)了一係列的陶(tao)瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷粉(fen)體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭(lan)氏陽性菌、革蘭(lan)氏陰性菌、真(zhen)菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

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