01特殊形貌襄陽氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)的氧化鎂是由前驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草(cao)酸鎂鍛(duan)燒而成的。以球形堿式碳酸鎂為例(li)，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構(gou)是由片狀結(jie)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(jie)，獲得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要有兩條：(1)以鎂鹽為原料首先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(mo)與(yu)溶劑和粘合劑(有些情(qing)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。等用沉澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入研(yan)究了時間對其反應進程(cheng)的影響，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸變為絲狀，最(zui)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，通常具(ju)有定向生長的特性，有較(jiao)好的結(jie)晶度和確定的晶麵取向。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適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過程(cheng)中起(qi)著至關重要的作用，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向異性生長。得到的氧化鎂納米管為單(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(jian)在於超聲空(kong)化現象(xiang)中爆(bao)破的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超聲波會(hui)引起(qi)液體分子不斷受到壓縮和拉伸，產生交替的正、負壓區，使得水分子出現疏密(mi)交替的變化，在疏的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂(lie)時，周圍(wei)的水相會(hui)迅速(su)向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈(mai)衝(chong)，這種脈(mai)衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種現象(xiang)又(you)稱(chen)作超聲空(kong)化效應。

本方法就是利用超聲空(kong)化的機理(li)，利用超聲波引起(qi)隨著液相的不斷舒張(zhang)壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不斷產生衝(chong)擊波打擊材料表麵，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被(bei)剝離開，從而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅(qu)物煆燒法製備的，即(ji)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(qu)物晶須，然(ran)後經熱處理(li)得到氧化鎂晶須。

以活性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條件(jian)下首先合成堿式氯化鎂晶須，堿式氯化鎂晶須熱解(jie)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為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良(liang)好、具(ju)有纖(xian)維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控(kong)製前驅(qu)體的分解(jie)速(su)度使其在低溫下緩慢分解(jie)以保持晶須狀外形，然(ran)後在高溫下燒結(jie)，可得到燒結(jie)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、棉花纖(xian)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(yu)控(kong)溫在30℃，在快速(su)攪拌的條件(jian)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）。此時溶液由澄清變為液固(gu)混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸(xuan)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(yang)品過濾(lv)性良(liang)好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初(chu)步粉碎(sui)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(yang)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(lv)洗(xi)滌(di)後在700℃焙燒4h，通過改(gai)變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例(li)得到巢形和花型的氧化鎂晶體。

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、花狀和球狀的氧化鎂，並研(yan)究了其作為催化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節(jie)溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換成檸檬(meng)酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽時得到了纖(xian)維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固(gu)定相、吸(xi)附有毒物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果受色(se)譜柱填料影響很(hen)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)填料用於堿性條件(jian)下的分離時存(cun)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(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽(gui)按一定比例(li)的混合作為液相色(se)譜的固(gu)定相可以很(hen)好地解(jie)決這一問題，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜法中的應用得到越來越多的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納米片表現出優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金(jin)屬離子及有機汙(wu)染物，有希望(wang)應用於廢水處理(li)工(gong)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(feng)是由於誘導缺(que)陷或缺(que)陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子體顯示麵板或其它光學應用領域將會(hui)是一個十分有前景的材料。

晶須是一種針狀單(dan)晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百微米，由於晶體結(jie)構(gou)完整，晶須具(ju)有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和陶瓷等物質的改(gai)性添加劑，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(xian)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(bei))、穩定性和補強增韌(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料的增強輔(fu)助(zhu)材料，尤(you)其適合製備高溫複合材料，是近幾年發展較(jiao)快的高技術結(jie)構(gou)新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵影響越來越受重視(shi)，對二氧化碳搜捕(bu)的研(yan)究越來越多。吸(xi)附法是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸(xi)附劑。氧化鎂對二氧化碳的結(jie)合為可逆過程(cheng)，結(jie)合力比沸石強，比堿金(jin)屬氧化物弱(ruo)，室溫下二氧化碳靠(kao)物理(li)或化學作用被(bei)氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是比較(jiao)合適的二氧化碳吸(xi)附劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸(xi)附量比實心氧化鎂高得多，吸(xi)附量隨溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸(xi)附去(qu)除水中的氟離子，去(qu)除效率比普(pu)通商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內外有關氧化鎂抗菌的研(yan)究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研(yan)究者(zhe)Sawai為了篩(shai)選出抗菌性能較(jiao)好的無機材料，采用電導率研(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(jiao)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(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真菌等都(du)具(ju)有較(jiao)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。