01特殊形貌五指山氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是(shi)由(you)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燒而成(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結構是(shi)由(you)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術路(lu)線(xian)主要(yao)有兩(liang)條：(1)以鎂鹽為原料首先(xian)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(zhan)合劑(有些情況(kuang)可不用粘(zhan)合劑)混合後，通過機械成(cheng)型(xing)得到球形氧化鎂，再經過熱處理(li)得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入研究了時間對其反應進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先(xian)是(shi)片狀，然(ran)後逐漸(jian)變(bian)為絲狀，最後變(bian)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，有較好的結晶度和(he)確(que)定的晶麵取向。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(he)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)著至關重要(yao)的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴原位催化氧化鎂納米管的各向異(yi)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(fa)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(bao)破(po)的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超聲(sheng)波會引起(qi)液體分子不斷受(shou)到壓縮和(he)拉(la)伸，產生交替的正、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破(po)裂(lie)時，周圍的水相會迅(xun)速(su)向氣泡(pao)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(xiang)又稱作超聲(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(qi)隨著液相的不斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)在正壓區不斷產生衝擊波打擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝(bo)離開(kai)，從而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是(shi)采用前驅(qu)物煆燒法(fa)製備的，即首先(xian)製備堿式硫酸鎂、堿式氯化鎂、堿式碳酸鎂、碳酸鎂等前驅(qu)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(he)氯化鎂為原料在水熱條件下首先(xian)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，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(he)氫氧化鈉為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控製前驅(qu)體的分解速(su)度使其在低溫下緩慢(man)分解以保持晶須狀外形，然(ran)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)控溫在30℃，在快速(su)攪拌的條件下向其中快速(su)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)澄清(qing)變(bian)為液固(gu)混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固(gu)分離，用蒸餾水將可溶離子去(qu)除，本實驗中所製備的樣品過濾性良(liang)好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎(sui)後放置在氧化鋁坩(gan)堝(guo)中隨爐升溫到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(chen)澱法(fa)，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)環境將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗(xi)滌(di)後在700℃焙燒4h，通過改變(bian)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(cheng)片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並研究了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值(zhi)使得鎂沉(chen)降(jiang)，水熱的方法(fa)合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換成(cheng)檸檬酸或乙二胺(an)四(si)乙酸二鈉鹽時得到了纖維狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色(se)譜法(fa)固(gu)定相、吸(xi)附(fu)有毒物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技術，其分離效果(guo)受(shou)色(se)譜柱(zhu)填料影響很大。目前所用的填料主要(yao)為二氧化矽(gui)基(ji)填料，二氧化矽(gui)基(ji)填料用於堿性條件下的分離時存(cun)在二次(ci)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(gui)按一定比例的混合作為液相色(se)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(se)譜法(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優異(yi)的吸(xi)附(fu)性能，可吸(xi)附(fu)常見的有毒重金(jin)屬離子及(ji)有機汙染(ran)物，有希望應用於廢(fei)水處理(li)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(feng)是(shi)由(you)於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納米片在等離子體顯示麵板或其它光學應用領域將會是(shi)一個(ge)十分有前景(jing)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(ge)微米，長度為幾微米至數(shu)百(bai)微米，由(you)於晶體結構完整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和(he)陶瓷等物質的改性添加劑，顯示出優良(liang)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(bei))、穩定性和(he)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(you)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(fu)助(zhu)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(shou)重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸(xi)附(fu)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(fu)劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸石強，比堿金(jin)屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠物理(li)或化學作用被(bei)氧化鎂吸(xi)附(fu)，所以氧化鎂是(shi)比較合適(shi)的二氧化碳吸(xi)附(fu)劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附(fu)量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附(fu)去(qu)除水中的氟離子，去(qu)除效率比普通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內(na)外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個(ge)世紀(ji)的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩(shai)選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究測試了一係列的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被(bei)證實對革蘭(lan)氏(shi)陽性菌、革蘭(lan)氏(shi)陰性菌、真菌等都(du)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(qi)的，而且MgO本身(shen)是(shi)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。