01特殊形貌萬寧氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是(shi)由(you)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(jie)構是(shi)由(you)片狀結(jie)構的堿式碳酸鎂堆積而成。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(shu)路線(xian)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(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉(fen)末與(yu)溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些情(qing)況可不(bu)用粘合劑(ji))混合後，通過(guo)機械成型得到球形氧化鎂，再經過(guo)熱處理(li)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，並且繼續深入研究(jiu)了時間對其反應(ying)進程的影(ying)響，發現合成過(guo)程中氧化鎂先是(shi)片狀，然(ran)後逐漸(jian)變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目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，有較好的結(jie)晶度和確定的晶麵取(qu)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適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過(guo)程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴(di)原位催(cui)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晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲(sheng)法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象(xiang)中爆破(po)的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離(li)開(kai)來。超聲(sheng)波會引起液體分子(zi)不(bu)斷受到壓縮和拉(la)伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使得水分子(zi)出現疏密(mi)交替(ti)的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破(po)裂(lie)時，周圍的水相會迅速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝，這(zhe)種脈衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象(xiang)又(you)稱作超聲(sheng)空化效應(ying)。

本方法就是(shi)利用超聲(sheng)空化的機理(li)，利用超聲(sheng)波引起隨著液相的不(bu)斷舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不(bu)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(li)開(kai)，從(cong)而生成了氧化鎂納米片。

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(ran)後經熱處理(li)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(cong)而得到氧化鎂晶須，晶須長度約200um，直徑約0.5um。

以硫酸鎂和氫氧化鈉(na)為原料，通過(guo)常溫反應(ying)水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、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慢(man)分解以保持(chi)晶須狀外形，然(ran)後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)良好、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(hua)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(yu)控溫在30℃，在快(kuai)速攪拌的條件(jian)下向其中快(kuai)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(you)澄(cheng)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(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子(zi)去除，本實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉(fen)碎後放置(zhi)在氧化鋁坩堝(guo)中隨爐(lu)升溫到600℃，相轉(zhuan)化時間為2h，所得到的樣品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)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(guo)濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過(guo)改(gai)變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和碳酸銨(an)為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研究(jiu)了其作為催(cui)化劑(ji)負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添(tian)加劑(ji)混合，用氫氧化鈉(na)調(diao)節溶液pH值使得鎂沉降(jiang)，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添(tian)加劑(ji)換(huan)成檸(nin)檬酸或(huo)乙二(er)胺四乙酸二(er)鈉(na)鹽(yan)時得到了纖(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(du)物質、作為材料添(tian)加劑(ji)等領域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離(li)技術(shu)，其分離(li)效果(guo)受色譜柱(zhu)填(tian)料影(ying)響很大。目前所用的填(tian)料主要為二(er)氧化矽基(ji)填(tian)料，二(er)氧化矽基(ji)填(tian)料用於堿性條件(jian)下的分離(li)時存在二(er)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(jiu)探索發現鎂和鋁的氧化物和二(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決(jue)這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法中的應(ying)用得到越(yue)來越(yue)多的關注。

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(du)重金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)及有機汙染物，有希望應(ying)用於廢水處理(li)工藝中。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(feng)是(shi)由(you)於誘導缺陷(xian)或(huo)缺陷(xian)能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與(yu)納米片在等離(li)子(zi)體顯示麵板或(huo)其它光(guang)學應(ying)用領域將會是(shi)一個十(shi)分有前景的材料。

晶須是(shi)一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百微米，由(you)於晶體結(jie)構完(wan)整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬(shu)和陶瓷(ci)等物質的改(gai)性添(tian)加劑(ji)，顯示出優良的物理(li)化學性質和機械性能。

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)氧化鋁的三倍)、穩定性和補(bu)強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫氧化性能。由(you)於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材料的增強輔助材料，尤(you)其適(shi)合製備高溫複合材料，是(shi)近幾年發展較快(kuai)的高技術(shu)結(jie)構新材料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境的負麵影(ying)響越(yue)來越(yue)受重視，對二(er)氧化碳搜捕的研究(jiu)越(yue)來越(yue)多。吸附(fu)法是(shi)一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方法，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(jie)合為可逆過(guo)程，結(jie)合力比沸(fei)石(shi)強，比堿金(jin)屬(shu)氧化物弱，室溫下二(er)氧化碳靠(kao)物理(li)或(huo)化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是(shi)比較合適(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)去除水中的氟離(li)子(zi)，去除效率比普通商(shang)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(jiu)報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最(zui)早(zao)可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究(jiu)者(zhe)Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無(wu)機材料，采用電導率研究(jiu)測試了一係列的陶瓷(ci)粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉(fen)體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革(ge)蘭氏陽(yang)性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、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(li)是(shi)由(you)活性氧引起的，而且MgO本身是(shi)一種良好的幹燥(zao)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。