01特殊形貌宜春氧化鎂的製備

球形結構(gou)的氧化鎂是由前驅(qu)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(gou)是由片狀結構(gou)的堿式碳酸鎂堆(dui)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)術路(lu)線(xian)主要有兩條(tiao)：(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)物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和粘合劑(有些(xie)情況可不用粘合劑)混合後，通過機械成型得到球形氧化鎂，再經(jing)過熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉(chen)澱法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入(ru)研(yan)究了時間對其反應(ying)進程(cheng)的影響，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先是片狀，然後逐漸變為絲(si)狀，最後變為球狀。

目前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米(mi)級，長度一般為微米(mi)級，通常具有定(ding)向生長的特性，有較好(hao)的結晶度和確定(ding)的晶麵(mian)取(qu)向。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納米(mi)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(mi)管的形成過程(cheng)中起著至關重要的作用，在高溫下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催(cui)化氧化鎂納米(mi)管的各向異性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空(kong)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。超聲波會引起液體分子(zi)不斷(duan)受(shou)到壓縮(suo)和拉伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使(shi)得水分子(zi)出現疏(shu)密(mi)交替的變化，在疏(shu)的地方得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周圍的水相會迅速(su)向氣泡中心湧入(ru)，釋放(fang)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(kong)化效應(ying)。

本(ben)方法就是利用超聲空(kong)化的機理，利用超聲波引起隨著液相的不斷(duan)舒張壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並使(shi)得微氣泡在正壓區不斷(duan)產生衝擊波打擊材料表麵(mian)，使(shi)得層狀氧化鎂一層一層被剝離(li)開，從而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅(qu)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、碳酸鎂等前驅(qu)物晶須，然後經(jing)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(tiao)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(ying)水熱晶化，製得了結晶良好(hao)、具有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控(kong)製前驅(qu)體的分解速(su)度使(shi)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(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(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(su)攪拌的條(tiao)件下向其中快速(su)加入(ru)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(qing)變為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁(zhuo)液液固分離(li)，用蒸餾水將可溶離(li)子(zi)去(qu)除，本(ben)實驗中所製備的樣品過濾性良好(hao)，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初步粉碎(sui)後放(fang)置(zhi)在氧化鋁(lv)坩堝中隨爐(lu)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(chen)澱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環(huan)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等采用水熱法，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨(an)為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花(hua)狀和球狀的氧化鎂，並研(yan)究了其作為催(cui)化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使(shi)得鎂沉(chen)降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑換成檸檬酸或(huo)乙(yi)二胺四乙(yi)酸二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(pu)法固定(ding)相、吸(xi)附有毒物質(zhi)、作為材料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(pu)(HPLC)是一種有效的分離(li)技(ji)術，其分離(li)效果(guo)受(shou)色譜(pu)柱(zhu)填料影響很大。目前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(tiao)件下的分離(li)時存在二次反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題。經(jing)研(yan)究探索發現鎂和鋁(lv)的氧化物和二氧化矽按(an)一定(ding)比例(li)的混合作為液相色譜(pu)的固定(ding)相可以很好(hao)地解決(jue)這一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜(pu)法中的應(ying)用得到越來越多的關注(zhu)。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)片表現出優異的吸(xi)附性能，可吸(xi)附常見的有毒重金屬離(li)子(zi)及有機汙(wu)染物，有希望應(ying)用於廢(fei)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處的特征衍射峰是由於誘導缺(que)陷或(huo)缺(que)陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納米(mi)片在等離(li)子(zi)體顯示麵(mian)板或(huo)其它(ta)光(guang)學應(ying)用領(ling)域將會是一個十(shi)分有前景的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零(ling)點幾(ji)至幾(ji)個微米(mi)，長度為幾(ji)微米(mi)至數百微米(mi)，由於晶體結構(gou)完整(zheng)，晶須具有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷(ci)等物質(zhi)的改性添加劑，顯示出優良的物理化學性質(zhi)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)、穩定(ding)性和補強增韌性好(hao)，另外，氧化鎂晶須具有良好(hao)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料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫複合材料，是近幾(ji)年發展較快的高技(ji)術結構(gou)新材料。

溫室氣體二氧化碳對環(huan)境(jing)的負麵(mian)影響越來越受(shou)重視，對二氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多。吸(xi)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(xi)附劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆過程(cheng)，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室溫下二氧化碳靠物理或(huo)化學作用被氧化鎂吸(xi)附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸(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(li)子(zi)，去(qu)除效率比普(pu)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(yan)究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早可追溯(su)到上個世(shi)紀的90年代中期，的日本(ben)研(yan)究者Sawai為了篩選出抗菌性能較好(hao)的無機材料，采用電導率研(yan)究測試了一係列的陶瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷(ci)粉體中，抗菌性能較好(hao)的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證(zheng)實對革蘭氏陽(yang)性菌、革蘭氏陰(yin)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(ben)身(shen)是一種良好(hao)的幹燥(zao)劑，能在其表麵(mian)產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。