01特殊形貌孝感氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前(qian)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，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技(ji)術(shu)路線(xian)主要有兩(liang)條：(1)以鎂鹽(yan)為原料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與溶劑(ji)和粘(zhan)合劑(ji)(有些(xie)情況可不用粘(zhan)合劑(ji))混合後，通(tong)過機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再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(bing)且繼續深入(ru)研究(jiu)了時間對其反應進程的影(ying)響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然後逐(zhu)漸(jian)變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前(qian)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(tong)常具有定(ding)向(xiang)生長的特性，有較好的結晶度和確定(ding)的晶麵(mian)取向(xiang)。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(jia)入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起著(zhou)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(di)原位催化氧化鎂納米管的各向(xiang)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(chao)聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲空化現象中爆破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離(li)開來。超(chao)聲波(bo)會引起液體分子(zi)不斷受到壓縮(suo)和拉伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使得水分子(zi)出現疏密(mi)交替(ti)的變(bian)化，在疏的地方(fang)得到微氣泡(pao)，並(bing)在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂(lie)時，周圍(wei)的水相會迅速向(xiang)氣泡(pao)中心湧入(ru)，釋放強壓力脈(mai)衝，這(zhe)種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象又(you)稱作超(chao)聲空化效應。

本方(fang)法就(jiu)是利用超(chao)聲空化的機理，利用超(chao)聲波(bo)引起隨著(zhou)液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡(pao)，並(bing)使得微氣泡(pao)在正壓區不斷產生衝擊波(bo)打擊材料表麵(mian)，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離(li)開，從(cong)而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前(qian)驅物煆(duan)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(qian)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件下首先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，從(cong)而得到氧化鎂晶須，晶須長度約200um，直徑約0.5um。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通(tong)過常溫反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通(tong)過控(kong)製前(qian)驅體的分解速度使其在低溫下緩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(ying)模板(ban)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℃，在快速攪拌的條件下向(xiang)其中快速加(jia)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）。此時溶液由澄清變(bian)為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離(li)，用蒸餾(liu)水將可溶離(li)子(zi)去除，本實驗中所製備的樣品過濾性良好，隨後將所得樣品加(jia)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等采用化學沉澱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油浴(yu)環境將碳酸鉀(jia)和硝(xiao)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(tong)過改(gai)變(bian)硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例(li)得到巢(chao)形和花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究(jiu)了其作為催化劑(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加(jia)劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方(fang)法合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅體，將添加(jia)劑(ji)換成檸(nin)檬酸或(huo)乙二胺四(si)乙酸二鈉鹽(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(ding)相、吸附有毒物質、作為材料添加(jia)劑(ji)等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種有效的分離(li)技(ji)術(shu)，其分離(li)效果受色(se)譜柱(zhu)填料影(ying)響很大。目前(qian)所用的填料主要為二氧化矽基填料，二氧化矽基填料用於堿性條件下的分離(li)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(jiu)探(tan)索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定(ding)比例(li)的混合作為液相色(se)譜的固定(ding)相可以很好地解決這(zhe)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(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬離(li)子(zi)及(ji)有機汙染物，有希(xi)望應用於廢水處理工藝中。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(she)峰是由於誘導缺陷(xian)或(huo)缺陷(xian)能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米片在等離(li)子(zi)體顯(xian)示麵(mian)板(ban)或(huo)其它光學應用領域將會是一個十分有前(qian)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)幾個微米，長度為幾微米至(zhi)數百(bai)微米，由於晶體結構完整，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(gai)性添加(jia)劑(ji)，顯(xian)示出優良的物理化學性質和機械(xie)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(熱傳導率是氧化鋁的三(san)倍)、穩定(ding)性和補強增韌性好，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(fu)合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫複(fu)合材料，是近幾年發展較快的高技(ji)術(shu)結構新材料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對環境的負麵(mian)影(ying)響越(yue)來越(yue)受重視，對二氧化碳搜捕的研究(jiu)越(yue)來越(yue)多(duo)。吸附法是一種有效的搜捕二氧化碳的方(fang)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過程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室(shi)溫下二氧化碳靠物理或(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(duo)，吸附量隨溫度的升高而增加(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟離(li)子(zi)，去除效率比普通(tong)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究(jiu)報道並(bing)不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最早(zao)可追溯(su)到上個世(shi)紀的90年代中期，的日(ri)本研究(jiu)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(jiu)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(zheng)實對革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

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