01特殊形貌廈門氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前驅體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫氧化鎂或(huo)球形堿式草酸鎂鍛燒而成(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例(li)，堿式碳酸鎂的球體結構是由片狀結構的堿式碳酸鎂堆(dui)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，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術(shu)路(lu)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物，將前驅物熱處理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與(yu)溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些(xie)情況(kuang)可不用粘合劑(ji))混合後，通(tong)過(guo)機械成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經過(guo)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)且繼續深入(ru)研究了時間對其反應進程的影響(xiang)，發現合成(cheng)過(guo)程中氧化鎂先是片狀，然後逐(zhu)漸(jian)變為絲(si)狀，最後變為球狀。

目前文(wen)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(tong)常具有定向生長的特性，有較好的結晶度和確(que)定的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法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)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過(guo)程中起(qi)著至(zhi)關重要的作用，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(ge)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(sheng)法處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象(xiang)中爆破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊(ji)使(shi)得層狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波(bo)會引起(qi)液體分子不斷(duan)受到壓縮(suo)和拉伸，產生交(jiao)替(ti)的正、負壓區，使(shi)得水分子出(chu)現疏密交(jiao)替(ti)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，周圍的水相會迅速向氣泡(pao)中心湧入(ru)，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這種現象(xiang)又(you)稱作超聲(sheng)空化效應。

本(ben)方法就是利用超聲(sheng)空化的機理(li)，利用超聲(sheng)波(bo)引起(qi)隨著液相的不斷(duan)舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡(pao)，並(bing)使(shi)得微氣泡(pao)在正壓區不斷(duan)產生衝擊(ji)波(bo)打擊(ji)材(cai)料表麵，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采(cai)用前驅物煆燒法製備的，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(li)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)件下首先合成(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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉(na)為原料，通(tong)過(guo)常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控(kong)製前驅體的分解速度使(shi)其在低溫下緩(huan)慢分解以保持晶須狀外形，然後在高溫下燒結，可得到燒結良好、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(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(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條(tiao)件下向其中快速加入(ru)溫度為室(shi)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)變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁液液固分離，用蒸餾(liu)水將可溶離子去除(chu)，本(ben)實驗中所製備的樣(yang)品過(guo)濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉碎(sui)後放置在氧化鋁(lv)坩(gan)堝中隨爐升溫到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(dian)法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原料，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(guo)濾洗滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過(guo)改變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀的比例(li)得到巢(chao)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(an)為原料，用水熱法合成(cheng)片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究了其作為催化劑(ji)負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲(jia)酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉(na)調節溶液pH值使(shi)得鎂沉降，水熱的方法合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加劑(ji)換成(cheng)檸檬酸或(huo)乙(yi)二胺四乙(yi)酸二鈉(na)鹽(yan)時得到了纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固定相、吸附有毒(du)物質、作為材(cai)料添加劑(ji)等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種有效的分離技術(shu)，其分離效果受色(se)譜柱填料影響(xiang)很大。目前所用的填料主要為二氧化矽(gui)基(ji)填料，二氧化矽(gui)基(ji)填料用於堿性條(tiao)件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(tan)索發現鎂和鋁(lv)的氧化物和二氧化矽(gui)按(an)一定比例(li)的混合作為液相色(se)譜的固定相可以很好地解決(jue)這一問題，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜法中的應用得到越(yue)來越(yue)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(du)重金屬離子及有機汙染(ran)物，有希(xi)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處的特征衍射峰(feng)是由於誘(you)導缺(que)陷或(huo)缺(que)陷能級而產生新能級。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子體顯示麵板或(huo)其它光學應用領域將會是一個十(shi)分有前景的材(cai)料。

晶須是一種針狀單晶體材(cai)料，其直徑為零點幾(ji)至(zhi)幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至(zhi)數(shu)百微米，由於晶體結構完(wan)整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶(tao)瓷等物質的改性添加劑(ji)，顯示出(chu)優良的物理(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(chuan)導率是氧化鋁(lv)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氧化性能。由於具有上述優良性能，氧化鎂晶須適合作為複合材(cai)料的增(zeng)強輔助材(cai)料，尤其適合製備高溫複合材(cai)料，是近幾(ji)年發展較快的高技術(shu)結構新材(cai)料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對環境的負麵影響(xiang)越(yue)來越(yue)受重視，對二氧化碳搜捕的研究越(yue)來越(yue)多。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(ji)。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆(ni)過(guo)程，結合力比沸石(shi)強，比堿金屬氧化物弱，室(shi)溫下二氧化碳靠(kao)物理(li)或(huo)化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附劑(ji)。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除(chu)水中的氟離子，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)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出(chu)，最早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本(ben)研究者Sawai為了篩選出(chu)抗菌性能較好的無機材(cai)料，采(cai)用電導率研究測(ce)試了一係列的陶(tao)瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭(lan)氏陽(yang)性菌、革蘭(lan)氏陰性菌、真菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理(li)是由活性氧引起(qi)的，而且MgO本(ben)身是一種良好的幹燥劑(ji)，能在其表麵產生大量的強氧化劑(ji)，進而抑製、殺滅微生物。