01特殊形貌文昌氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)的氧化鎂是由前驅體球形堿式碳酸鎂或球形氫(qing)氧化鎂或球形堿式草(cao)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(gou)是由片狀結(jie)構(gou)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路(lu)線主要有兩條(tiao)：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)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(zhan)合劑(有些情況可不(bu)用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再(zai)經過熱處理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(ru)研(yan)究了時間對其反(fan)應進程(cheng)的影響，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先(xian)是片狀，然(ran)後逐漸變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目前文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米(mi)級(ji)，長度一般為微米(mi)級(ji)，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向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納(na)米(mi)管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加(jia)入(ru)適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米(mi)管的形成過程(cheng)中起(qi)著至(zhi)關重要的作用，在高溫(wen)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(na)米(mi)管的各向異性生長。得到的氧化鎂納(na)米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超(chao)聲(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超(chao)聲(sheng)空(kong)化現象中爆(bao)破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超(chao)聲(sheng)波會(hui)引(yin)起(qi)液體分子不(bu)斷受到壓縮(suo)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化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會(hui)迅速向氣泡中心湧入(ru)，釋放(fang)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(chao)聲(sheng)空(kong)化效應。

本方法就是利用超(chao)聲(sheng)空(kong)化的機理，利用超(chao)聲(sheng)波引(yin)起(qi)隨著液相的不(bu)斷舒張(zhang)壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開(kai)，從而生成了氧化鎂納(na)米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)用前驅物煆燒法製備的，即(ji)首先(xian)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)後經熱處理得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條(tiao)件下首先(xian)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(qing)氧化鈉為原料，通過常溫(wen)反(fan)應水熱晶化，製得了結(jie)晶良好、具有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控製前驅體的分解速度使其在低溫(wen)下緩(huan)慢(man)分解以保持(chi)晶須狀外形，然(ran)後在高溫(wen)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的溶液水浴控溫(wen)在30℃，在快速攪拌的條(tiao)件下向其中快速加(jia)入(ru)溫(wen)度為室溫(wen)，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(gu)混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁液液固(gu)分離，用蒸餾(liu)水將可溶離子去除，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉(fen)碎(sui)後放(fang)置在氧化鋁坩堝中隨爐升溫(wen)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(cai)用化學沉澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環(huan)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(di)後在700℃焙燒4h，通過改變硝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(cai)用水熱法，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研(yan)究了其作為催(cui)化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加(jia)劑混合，用氫(qing)氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降(jiang)，水熱的方法合成了片狀的氫(qing)氧化鎂前驅體，將添加(jia)劑換(huan)成檸檬(meng)酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽時得到了纖維狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法固(gu)定相、吸附有毒(du)物質、作為材料添加(jia)劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技術，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氧化矽基(ji)填料，二氧化矽基(ji)填料用於堿性條(tiao)件下的分離時存在二次反(fan)應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按(an)一定比例的混合作為液相色譜的固(gu)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中的應用得到越來越多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米(mi)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒(du)重金屬(shu)離子及有機汙(wu)染物，有希望(wang)應用於廢(fei)水處理工藝中。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處的特征衍射峰是由於誘(you)導缺陷或缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米(mi)片在等離子體顯(xian)示麵板或其它光學應用領(ling)域將會(hui)是一個(ge)十分有前景(jing)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(ge)微米(mi)，長度為幾微米(mi)至(zhi)數百微米(mi)，由於晶體結(jie)構(gou)完(wan)整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷等物質的改性添加(jia)劑，顯(xian)示出優良的物理化學性質和機械性能。

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(熱傳導率是氧化鋁的三倍)、穩(wen)定性和補強增(zeng)韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫(wen)氧化性能。由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(zeng)強輔助(zhu)材料，尤其適(shi)合製備高溫(wen)複合材料，是近幾年發展較快的高技術結(jie)構(gou)新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環(huan)境的負麵影響越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多(duo)。吸附法是一種有效的搜捕二氧化碳的方法，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(cheng)，結(jie)合力比沸石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，室溫(wen)下二氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適(shi)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(duo)，吸附量隨溫(wen)度的升高而增(zeng)加(jia)。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(duo)。

迄今為止，國內外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並不(bu)多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最(zui)早可追(zhui)溯到上個(ge)世(shi)紀的90年代中期，的日(ri)本研(yan)究者(zhe)Sawai為了篩選(xuan)出抗菌性能較好的無機材料，采(cai)用電導率研(yan)究測試了一係列的陶瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉(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被證實對革蘭氏陽(yang)性菌、革蘭氏陰(yin)性菌、真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(huo)性氧引(yin)起(qi)的，而且MgO本身是一種良好的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。