01特殊形貌萬州氧化鎂的製備

球形結(jie)構的氧化鎂是(shi)由前驅(qu)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(jie)，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(tiao)：(1)以鎂鹽(yan)為原料首先得到製備球形氧化鎂的前驅(qu)物，將前驅(qu)物熱處理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和(he)粘合劑(有些情況(kuang)可不(bu)用粘合劑)混合後，通(tong)過機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再(zai)經過熱處理(li)得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入研究了時間對其反應進程的影(ying)響(xiang)，發現合成過程中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐漸(jian)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米(mi)級(ji)，長度一般為微米(mi)級(ji)，通(tong)常具(ju)有定向生長的特性，有較好的結(jie)晶度和(he)確定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法(fa)可製得氧化鎂納米(mi)管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過程中起著(zhou)至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝(ning)的镓液滴原位催化氧化鎂納米(mi)管的各(ge)向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲(sheng)法(fa)處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象中爆(bao)破的氣泡(pao)對層(ceng)狀氧化鎂的衝(chong)擊(ji)使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波會(hui)引起液體分子(zi)不(bu)斷受到壓縮(suo)和(he)拉(la)伸，產生交(jiao)替的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏密交(jiao)替的變化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並(bing)在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周圍的水相會(hui)迅速向氣泡(pao)中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這(zhe)種脈衝(chong)的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這(zhe)種現象又稱(chen)作超聲(sheng)空化效應。

本方法(fa)就是(shi)利用超聲(sheng)空化的機理(li)，利用超聲(sheng)波引起隨(sui)著(zhou)液相的不(bu)斷舒張(zhang)壓縮(suo)，產生大量的微氣泡(pao)，並(bing)使(shi)得微氣泡(pao)在正壓區不(bu)斷產生衝(chong)擊(ji)波打擊(ji)材料表麵，使(shi)得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被(bei)剝離開，從(cong)而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采用前驅(qu)物煆燒法(fa)製備的，即(ji)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(qu)物晶須，然後經熱處理(li)得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和(he)氯化鎂為原料在水熱條(tiao)件(jian)下首先合成堿式氯化鎂晶須，堿式氯化鎂晶須熱解(jie)後形貌能得到保持，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)氫氧化鈉為原料，通(tong)過常溫反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具(ju)有纖(xian)維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過控製前驅(qu)體的分解(jie)速度使(shi)其在低溫下緩慢(man)分解(jie)以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結(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(tiao)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(cheng)清(qing)變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子(zi)去除(chu)，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步(bu)粉碎(sui)後放置在氧化鋁坩堝(guo)中隨(sui)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(dian)法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴環(huan)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，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過改變硝酸鎂和(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(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並(bing)研究了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲(jia)酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換成檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽(yan)時得到了纖(xian)維狀和(he)盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法(fa)固定相、吸(xi)附有毒物質、作為材料添加劑等領(ling)域。高效液相色(se)譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技術，其分離效果受色(se)譜柱填(tian)料影(ying)響(xiang)很(hen)大。目前所用的填(tian)料主要為二氧化矽基填(tian)料，二氧化矽基填(tian)料用於堿性條(tiao)件(jian)下的分離時存在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)二氧化矽按一定比例的混合作為液相色(se)譜的固定相可以很(hen)好地解(jie)決(jue)這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜法(fa)中的應用得到越來越多的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)片表現出優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金屬(shu)離子(zi)及有機汙(wu)染物，有希望(wang)應用於廢(fei)水處理(li)工藝(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處的特征衍射(she)峰是(shi)由於誘導缺(que)陷或缺(que)陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從(cong)此特征可預(yu)測(ce)氧化鎂微球與納米(mi)片在等離子(zi)體顯(xian)示麵板或其它光學應用領(ling)域將會(hui)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，其直徑為零點幾至幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至數(shu)百微米(mi)，由於晶體結(jie)構完整，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和(he)陶(tao)瓷(ci)等物質的改性添加劑，顯(xian)示出優良的物理(li)化學性質和(he)機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)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(shi)氧化鋁的三倍(bei))、穩定性和(he)補強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好的抗高溫氧化性能。由於具(ju)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(shi)近幾年發展較快的高技術結(jie)構新材料。

溫室氣體二氧化碳對環(huan)境的負麵影(ying)響(xiang)越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸(xi)附法(fa)是(shi)一種有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸(xi)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(shu)氧化物弱，室溫下二氧化碳靠物理(li)或化學作用被(bei)氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二氧化碳吸(xi)附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附量隨(sui)溫度的升(sheng)高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去除(chu)水中的氟離子(zi)，去除(chu)效率比普通(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(bing)不(bu)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(ri)本研究者Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究測(ce)試了一係列的陶(tao)瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被(bei)證實對革蘭(lan)氏(shi)陽(yang)性菌、革蘭(lan)氏(shi)陰性菌、真菌等都具(ju)有較強殺菌、抗菌能力。

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