01特殊形貌無錫氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由前(qian)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)是由片狀結構(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：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與溶劑和粘合劑(有些情況可不用粘合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再(zai)經過熱處理(li)得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深(shen)入研(yan)究了時間對其反(fan)應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然(ran)後逐漸(jian)變為絲(si)狀，最(zui)後變為球狀。

目前(qian)文獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通常具(ju)有定向(xiang)生長的特性，有較好的結晶度和確定的晶麵取(qu)向(xiang)。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入適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米(mi)管的形成過程中起(qi)著至(zhi)關重要的作用，在高溫下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原(yuan)位(wei)催化氧化鎂納(na)米(mi)管的各向(xiang)異性生長。得到的氧化鎂納(na)米(mi)管為單(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象(xiang)中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使(shi)得層狀氧化鎂剝離(li)開來。超聲波會(hui)引起(qi)液體分子不斷(duan)受(shou)到壓縮和拉(la)伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使(shi)得水分子出現疏(shu)密(mi)交替的變化，在疏(shu)的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍的水相會(hui)迅(xun)速(su)向(xiang)氣泡中心湧(yong)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)又稱作超聲空化效應。

本方法就是利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波引起(qi)隨(sui)著液相的不斷(duan)舒(shu)張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使(shi)得微氣泡在正壓區不斷(duan)產生衝擊波打擊材(cai)料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離(li)開，從(cong)而生成了氧化鎂納(na)米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)用前(qian)驅物煆燒法製備的，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(qian)驅物晶須，然(ran)後經熱處理(li)得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和氯化鎂為原(yuan)料在水熱條件下首先(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(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(qing)氧化鈉為原(yuan)料，通過常溫反(fan)應水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具(ju)有纖維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)驅體的分解速(su)度使(shi)其在低溫下緩(huan)慢(man)分解以保持(chi)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。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉花(hua)纖維等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速(su)攪拌的條件下向(xiang)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）。此時溶液由澄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(liu)水將可溶離(li)子去除，本實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良(liang)好，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初步粉碎後放置在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐(lu)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(dian)法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原(yuan)料，用120℃油(you)浴環境將碳酸鉀和硝(xiao)酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾(lv)洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變硝(xiao)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(cai)用水熱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原(yuan)料，用水熱法合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研(yan)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(tian)加劑混合，用氫(qing)氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫(qing)氧化鎂前(qian)驅體，將添(tian)加劑換(huan)成檸檬酸或乙二(er)胺四乙酸二(er)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定相、吸附(fu)有毒(du)物質、作為材(cai)料添(tian)加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離(li)技術，其分離(li)效果受(shou)色譜柱填料影響很(hen)大。目前(qian)所用的填料主要為二(er)氧化矽(gui)基(ji)填料，二(er)氧化矽(gui)基(ji)填料用於堿性條件下的分離(li)時存(cun)在二(er)次反(fan)應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題。經研(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二(er)氧化矽(gui)按一定比例的混合作為液相色譜的固定相可以很(hen)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(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米(mi)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)屬離(li)子及有機汙染物，有希望應用於廢水處理(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處的特征衍射(she)峰是由於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與納(na)米(mi)片在等離(li)子體顯示麵板或其它光學應用領域將會(hui)是一個十分有前(qian)景的材(cai)料。

晶須是一種針(zhen)狀單(dan)晶體材(cai)料，其直徑為零(ling)點幾至(zhi)幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至(zhi)數百微米(mi)，由於晶體結構(gou)完整(zheng)，晶須具(ju)有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶瓷等物質的改性添(tian)加劑，顯示出優良(liang)的物理(li)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)、穩定性和補強增(zeng)韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良(liang)好的抗高溫氧化性能。由於具(ju)有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複合材(cai)料的增(zeng)強輔(fu)助(zhu)材(cai)料，尤其適合製備高溫複合材(cai)料，是近幾年發展較快的高技術結構(gou)新材(cai)料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境的負麵影響越來越受(shou)重視(shi)，對二(er)氧化碳搜捕(bu)的研(yan)究越來越多(duo)。吸附(fu)法是一種有效的搜捕(bu)二(er)氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附(fu)劑。氧化鎂對二(er)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(ruo)，室溫下二(er)氧化碳靠(kao)物理(li)或化學作用被(bei)氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較合適的二(er)氧化碳吸附(fu)劑。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(duo)，吸附(fu)量隨(sui)溫度的升(sheng)高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附(fu)去除水中的氟(fu)離(li)子，去除效率比普通商品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國(guo)內外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並(bing)不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯(su)到上個世紀的90年代中期，的日本研(yan)究者Sawai為了篩選出抗菌性能較好的無機材(cai)料，采(cai)用電導率研(yan)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)屬氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、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)是由活(huo)性氧引起(qi)的，而且MgO本身是一種良(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。