01特殊形貌蕪湖氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是(shi)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構(gou)是(shi)由片狀結構(gou)的堿式碳酸鎂堆(dui)積而成。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(ji)術(shu)路線主要(yao)有兩條(tiao)：(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)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些情況(kuang)可不(bu)用粘合劑)混合後，通過(guo)機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再(zai)經過(guo)熱處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(jiu)了(liao)時間對其反應進程的影響(xiang)，發現合成過(guo)程中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐漸變為絲狀，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米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和確(que)定的晶麵(mian)取向。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(ru)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(yao)的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝(ning)的镓液滴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)狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲波會引(yin)起液體分子(zi)不(bu)斷受(shou)到壓縮和拉(la)伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使得水分子(zi)出(chu)現疏密交替(ti)的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會迅速(su)向氣泡中心湧入(ru)，釋放(fang)強壓力脈(mai)衝，這種(zhong)脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這種(zhong)現象又稱(chen)作超聲空(kong)化效應。

本方法(fa)就是(shi)利用超聲空(kong)化的機理，利用超聲波引(yin)起隨著液相的不(bu)斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打擊材料表麵(mian)，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝離(li)開，從而生成了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是(shi)采(cai)用前驅物煆(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(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(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(guo)常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良(liang)好、具有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過(guo)控(kong)製前驅體的分解(jie)速(su)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，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(yao)是(shi)用介孔碳、棉(mian)花纖維等為硬(ying)模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴(yu)控(kong)溫在30℃，在快速(su)攪拌的條(tiao)件(jian)下向其中快速(su)加入(ru)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(gu)混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸濁液液固(gu)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(liang)好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步(bu)粉碎後放(fang)置在氧化鋁坩(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(cai)用化學沉澱法(fa)，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(xi)滌(di)後在700℃焙燒4h，通過(guo)改變硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢形和花型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)用水熱法(fa)，以硝酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研究(jiu)了(liao)其作為催化劑負載(zai)的應用。

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

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜(pu)法(fa)固(gu)定相、吸附有毒物質(zhi)、作為材料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是(shi)一種(zhong)有效的分離(li)技(ji)術(shu)，其分離(li)效果(guo)受(shou)色譜(pu)柱(zhu)填(tian)料影響(xiang)很(hen)大。目前所用的填(tian)料主要(yao)為二氧化矽基(ji)填(tian)料，二氧化矽基(ji)填(tian)料用於堿性條(tiao)件(jian)下的分離(li)時存(cun)在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經研究(jiu)探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定比例的混合作為液相色譜(pu)的固(gu)定相可以很(hen)好地解(jie)決這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法(fa)中的應用得到越來越多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出(chu)優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離(li)子(zi)及有機汙染物，有希望應用於廢(fei)水處理工藝中。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(yan)射峰是(shi)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米片在等離(li)子(zi)體顯示麵(mian)板或其它(ta)光(guang)學應用領(ling)域將會是(shi)一個十分有前景的材料。

晶須是(shi)一種(zhong)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，由於晶體結構(gou)完(wan)整(zheng)，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質(zhi)的改性添加劑，顯示出(chu)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(chuan)導率是(shi)氧化鋁的三倍)、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。由於具有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複合材料的增強輔助材料，尤其適(shi)合製備高溫複合材料，是(shi)近幾年發展較快的高技(ji)術(shu)結構(gou)新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵(mian)影響(xiang)越來越受(shou)重視，對二氧化碳搜捕的研究(jiu)越來越多。吸附法(fa)是(shi)一種(zhong)有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸附劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過(guo)程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室溫下二氧化碳靠(kao)物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是(shi)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，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(fu)離(li)子(zi)，去除效率比普通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(jiu)報道並不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最(zui)早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究(jiu)者Sawai為了(liao)篩選出(chu)抗菌性能較好的無機材料，采(cai)用電導率研究(jiu)測試(shi)了(liao)一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種(zhong)陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種(zhong)金屬氧化物和碳化物。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(shi)由活性氧引(yin)起的，而且MgO本身是(shi)一種(zhong)良(liang)好的幹燥(zao)劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。