01特殊形貌鷹潭氧化鎂的製備

球形結(jie)構(gou)的氧化鎂是(shi)由前(qian)驅(qu)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(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結(jie)構(gou)是(shi)由片狀結(jie)構(gou)的堿式碳酸鎂堆積而成(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路線(xian)主要有兩條：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅(qu)物，將前(qian)驅(qu)物熱處理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末(mo)與溶劑和粘合劑(有些(xie)情況(kuang)可不用粘合劑)混合後，通過機械成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經過熱處理(li)得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法(fa)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(cheng)的影(ying)響，發現合成(cheng)過程(cheng)中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐漸變為絲狀，最(zui)後變為球狀。

目前(qian)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，有較好的結(jie)晶度和確定(ding)的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法(fa)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(cheng)過程(cheng)中起著至(zhi)關重要的作用，在高溫(wen)下碳還原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝(ning)的镓液滴原(yuan)位(wei)催化氧化鎂納米(mi)管的各向異(yi)性生長。得到的氧化鎂納米(mi)管為單(dan)晶體，平均外徑200nm，壁厚20nm，長度可達50um。

超聲(sheng)法(fa)處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象中爆破(po)的氣泡對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波會引起液體分子(zi)不斷受到壓縮(suo)和拉(la)伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使得水分子(zi)出現疏密交替(ti)的變化，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周圍的水相會迅(xun)速向氣泡中心湧入(ru)，釋(shi)放強壓力脈衝(chong)，這種脈衝(chong)的壓力往(wang)往(wang)高於104KPa，這種現象又(you)稱(chen)作超聲(sheng)空化效應。

本方法(fa)就是(shi)利用超聲(sheng)空化的機理(li)，利用超聲(sheng)波引起隨(sui)著液相的不斷舒張(zhang)壓縮(suo)，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正壓區不斷產生衝(chong)擊波打擊材(cai)料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被(bei)剝離開，從而生成(cheng)了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采用前(qian)驅(qu)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(qian)驅(qu)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(yuan)料在水熱條件下首先合成(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為原(yuan)料，通過常溫(wen)反應水熱晶化，製得了結(jie)晶良(liang)好、具有纖維(wei)狀外形的前(qian)驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)驅(qu)體的分解速度使其在低溫(wen)下緩慢(man)分解以保持晶須狀外形，然後在高溫(wen)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(shi)用介孔碳、棉(mian)花纖維(wei)等為硬模板製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫(wen)在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加入(ru)溫(wen)度為室(shi)溫(wen)，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(cheng)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，用蒸餾水將可溶離子(zi)去除，本實驗中所製備的樣品過濾(lv)性良(liang)好，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經初(chu)步粉碎(sui)後放置在氧化鋁坩堝中隨(sui)爐升溫(wen)到600℃，相轉(zhuan)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(dian)法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)為原(yuan)料，用120℃油(you)浴環境將碳酸鉀(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)洗滌後在700℃焙燒4h，通過改變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例得到巢形和花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸銨為原(yuan)料，用水熱法(fa)合成(cheng)片狀、棒狀、花狀和球狀的氧化鎂，並(bing)研究了其作為催化劑負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯(ben)甲酸添(tian)加劑混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法(fa)合成(cheng)了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅(qu)體，將添(tian)加劑換成(cheng)檸(nin)檬酸或乙二胺四乙酸二鈉鹽時得到了纖維(wei)狀和盤(pan)狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法(fa)固定(ding)相、吸附有毒物質、作為材(cai)料添(tian)加劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技術，其分離效果受色譜柱填料影(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時存在二次(ci)反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經研究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定(ding)比例的混合作為液相色譜的固定(ding)相可以很好地解決這一問題，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。

另外，球形氧化鎂的介孔納米(mi)片表現出優異(yi)的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬(shu)離子(zi)及有機汙染物，有希望應用於廢水處理(li)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處的特征衍射峰是(shi)由於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米(mi)片在等離子(zi)體顯(xian)示麵板或其它光學應用領(ling)域將會是(shi)一個(ge)十分有前(qian)景的材(cai)料。

晶須是(shi)一種針狀單(dan)晶體材(cai)料，其直徑為零點幾至(zhi)幾個(ge)微米(mi)，長度為幾微米(mi)至(zhi)數(shu)百(bai)微米(mi)，由於晶體結(jie)構(gou)完整(zheng)，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶瓷等物質的改性添(tian)加劑，顯(xian)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(chuan)導率是(shi)氧化鋁的三(san)倍)、穩定(ding)性和補強增(zeng)韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫(wen)氧化性能。由於具有上述(shu)優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複合材(cai)料的增(zeng)強輔(fu)助材(cai)料，尤其適合製備高溫(wen)複合材(cai)料，是(shi)近幾年發展較快的高技術結(jie)構(gou)新材(cai)料。

溫(wen)室(shi)氣體二氧化碳對環境的負麵影(ying)響越來越受重視，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸附法(fa)是(shi)一種有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是(shi)有效的二氧化碳吸附劑。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，比堿金屬(shu)氧化物弱，室(shi)溫(wen)下二氧化碳靠(kao)物理(li)或化學作用被(bei)氧化鎂吸附，所以氧化鎂是(shi)比較合適的二氧化碳吸附劑。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(sui)溫(wen)度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟(fu)離子(zi)，去除效率比普(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究報道並(bing)不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早(zao)可追溯到上個(ge)世紀的90年代中期，的日(ri)本研究者Sawai為了篩(shai)選出抗菌性能較好的無機材(cai)料，采用電導率研究測(ce)試了一係列(lie)的陶瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉體中，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬(shu)氧化物和碳化物。其中，MgO被(bei)證(zheng)實對革蘭氏陽(yang)性菌、革蘭氏陰(yin)性菌、真(zhen)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(shi)由活性氧引起的，而且MgO本身(shen)是(shi)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。