01特殊形貌邢台氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由(you)前驅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的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結構是由(you)片狀結構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(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要有兩(liang)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(chu)理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑(ji)和粘合劑(ji)(有些(xie)情況(kuang)可不用粘合劑(ji))混合後，通過機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再經(jing)過熱處(chu)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，並且繼續深入研究了(liao)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)漸變為絲(si)狀，最後變為球狀。

目(mu)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(ju)有定向(xiang)生長的特性，有較(jiao)好(hao)的結晶度和確(que)定的晶麵取向(xiang)。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(jia)入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程中起著(zhou)至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝(ning)的镓液滴(di)原位(wei)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。

超聲法(fa)處(chu)理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空(kong)化現象中爆破(po)的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離(li)開來。超聲波會引(yin)起液體分子不斷受(shou)到壓縮(suo)和拉(la)伸，產生交替的正、負壓區，使得水分子出現疏密交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周圍的水相會迅(xun)速向(xiang)氣泡中心湧入，釋放強壓力脈衝，這(zhe)種脈衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象又稱作超聲空(kong)化效應。

本方法(fa)就是利用超聲空(kong)化的機理，利用超聲波引(yin)起隨著(zhou)液相的不斷舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不斷產生衝擊波打擊材(cai)料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離(li)開，從(cong)而生成了(liao)氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆燒法(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(jing)熱處(chu)理得到氧化鎂晶須。

以活(huo)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。

以硫酸鎂和氫氧化鈉為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良好(hao)、具(ju)有纖(xian)維(wei)狀外形的前驅體堿式硫酸鎂。通過控製前驅體的分解速度使其在低溫下緩慢分解以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫下燒結，可得到燒結良好(hao)、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、棉花纖(xian)維(wei)等為硬(ying)模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速攪拌的條(tiao)件(jian)下向(xiang)其中快速加(jia)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)澄清變為液固(gu)混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該(gai)懸濁液液固(gu)分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子去除，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良好(hao)，隨後將所得樣(yang)品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經(jing)初步粉碎後放置(zhi)在氧化鋁坩堝中隨爐升(sheng)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等采用化學沉澱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境(jing)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，過濾洗滌後在700℃焙燒4h，通過改(gai)變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢(chao)形和花型(xing)的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨(an)為原料，用水熱法(fa)合成片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並研究了(liao)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(diao)節(jie)溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成了(liao)片狀的氫氧化鎂前驅體，將添加(jia)劑(ji)換成檸檬(meng)酸或乙二(er)胺四乙酸二(er)鈉鹽時得到了(liao)纖(xian)維(wei)狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固(gu)定相、吸附有毒(du)物質、作為材(cai)料添加(jia)劑(ji)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(ying)響很大。目(mu)前所用的填料主要為二(er)氧化矽基(ji)填料，二(er)氧化矽基(ji)填料用於堿性條(tiao)件(jian)下的分離(li)時存(cun)在二(er)次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題。經(jing)研究探索發現鎂和鋁的氧化物和二(er)氧化矽按一定比例的混合作為液相色譜的固(gu)定相可以很好(hao)地解決這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法(fa)中的應用得到越來越多的關注(zhu)。

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(du)重金(jin)屬(shu)離(li)子及(ji)有機汙(wu)染物，有希望應用於廢水處(chu)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(chu)的特征衍(yan)射峰(feng)是由(you)於誘導缺陷(xian)或缺陷(xian)能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測氧化鎂微球與納米片在等離(li)子體顯(xian)示麵板或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(zhen)狀單晶體材(cai)料，其直徑為零(ling)點幾至幾個微米，長度為幾微米至數(shu)百微米，由(you)於晶體結構完整，晶須具(ju)有較(jiao)好(hao)的力學強度，作為塑料、金(jin)屬(shu)和陶瓷等物質的改(gai)性添加(jia)劑(ji)，顯(xian)示出優良的物理化學性質和機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)形態為纖(xian)維(wei)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)、穩定性和補強增韌(ren)性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具(ju)有良好(hao)的抗高溫氧化性能。由(you)於具(ju)有上述優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複(fu)合材(cai)料的增強輔助材(cai)料，尤(you)其適(shi)合製備高溫複(fu)合材(cai)料，是近幾年發展較(jiao)快的高技術結構新材(cai)料。

溫室氣體二(er)氧化碳對環境(jing)的負麵影(ying)響越來越受(shou)重視，對二(er)氧化碳搜捕的研究越來越多。吸附法(fa)是一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附劑(ji)。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(shu)氧化物弱(ruo)，室溫下二(er)氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適(shi)的二(er)氧化碳吸附劑(ji)。介孔氧化鎂對二(er)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(jia)。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟(fu)離(li)子，去除效率比普通商(shang)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不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了(liao)篩選出抗菌性能較(jiao)好(hao)的無機材(cai)料，采用電導率研究測試(shi)了(liao)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(jiao)好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金(jin)屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭(lan)氏(shi)陽性菌、革蘭(lan)氏(shi)陰(yin)性菌、真(zhen)菌等都具(ju)有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由(you)活(huo)性氧引(yin)起的，而且MgO本身是一種良好(hao)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。