01特殊形貌益陽氧化鎂的製備

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(cheng)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(cheng)。將堿式碳酸鎂進行煆燒，球形堿式碳酸鎂發生熱分解(jie)，獲(huo)得球形的氧化鎂。

製備球形氧化鎂的技術路線主要(yao)有兩條：(1)以鎂鹽(yan)為原料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處理(li)得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑(ji)和(he)粘(zhan)合劑(ji)(有些情況可不(bu)用粘(zhan)合劑(ji))混合後，通過機械成(cheng)型得到球形氧化鎂，再經(jing)過熱處理(li)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，並且繼續深入研究了(liao)時間對(dui)其反應進程的影響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先(xian)是片狀，然後逐(zhu)漸變(bian)為絲(si)狀，最後變(bian)為球狀。

目前(qian)文(wen)獻(xian)報道的管狀氧化鎂直徑一般為納(na)米級，長度一般為微米級，通常具有定向(xiang)生長的特性，有較好的結晶度和(he)確定的晶麵取向(xiang)。利用碳-熱蒸發法可製得氧化鎂納(na)米管，製備時在氧化鎂和(he)碳的混合物中加入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納(na)米管的形成(cheng)過程中起(qi)著(zhou)至關重要(yao)的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝(ning)的镓液滴(di)原位催化氧化鎂納(na)米管的各(ge)向(xiang)異性生長。得到的氧化鎂納(na)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(li)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對(dui)層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝離(li)開(kai)來。超(chao)聲波會(hui)引(yin)起(qi)液體分子不(bu)斷受到壓縮和(he)拉伸，產生交替(ti)的正、負壓區，使得水分子出現疏密交替(ti)的變(bian)化，在疏的地方(fang)得到微氣泡，並在負壓區長大。微氣泡破裂時，周(zhou)圍的水相會(hui)迅速向(xiang)氣泡中心湧入，釋(shi)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(chao)聲空化效應。

本方(fang)法就是利用超(chao)聲空化的機理(li)，利用超(chao)聲波引(yin)起(qi)隨(sui)著(zhou)液相的不(bu)斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並使得微氣泡在正壓區不(bu)斷產生衝擊波打擊材料表麵，使得層(ceng)狀氧化鎂一層(ceng)一層(ceng)被剝離(li)開(kai)，從而生成(cheng)了(liao)氧化鎂納(na)米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前(qian)驅物煆燒法製備的，即首先(xian)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(jing)熱處理(li)得到氧化鎂晶須。

以活(huo)性氧化鎂和(he)氯化鎂為原料在水熱條件下首先(xian)合成(cheng)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(chi)，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(he)氫氧化鈉為原料，通過常溫反應水熱晶化，製得了(liao)結晶良(liang)好、具有纖(xian)維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)驅體的分解(jie)速度使其在低溫下緩慢分解(jie)以保持(chi)晶須狀外形，然後在高溫下燒結，可得到燒結良(liang)好、分散均勻、長徑比大的氧化鎂晶須。

介孔氧化鎂主要(yao)是用介孔碳、棉花(hua)纖(xian)維等為硬模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控溫在30℃，在快速攪拌的條件下向(xiang)其中快速加入溫度為室(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(cheng)清變(bian)為液固混合狀態，保持(chi)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)子去(qu)除(chu)，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾性良(liang)好，隨(sui)後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經(jing)初步(bu)粉碎後放置在氧化鋁(lv)坩堝(guo)中隨(sui)爐(lu)升溫到600℃，相轉(zhuan)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(chen)澱法，以硝酸鎂和(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴環(huan)境將碳酸鉀和(he)硝酸鎂進行混合，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(bian)硝酸鎂和(he)碳酸鉀的比例(li)得到巢形和(he)花(hua)型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法合成(cheng)片狀、棒狀、花(hua)狀和(he)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(ben)甲(jia)酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節溶液pH值使得鎂沉(chen)降(jiang)，水熱的方(fang)法合成(cheng)了(liao)片狀的氫氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑(ji)換成(cheng)檸(nin)檬酸或(huo)乙二胺四乙酸二鈉鹽(yan)時得到了(liao)纖(xian)維狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色譜法固定相、吸附(fu)有毒(du)物質、作為材料添加劑(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)效果受色譜柱填料影響很大。目前(qian)所用的填料主要(yao)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(jing)研究探索發現鎂和(he)鋁(lv)的氧化物和(he)二氧化矽按一定比例(li)的混合作為液相色譜的固定相可以很好地解(jie)決這(zhe)一問題，所以球形氧化鎂在液相色譜法中的應用得到越來越多(duo)的關注。

另外，球形氧化鎂的介孔納(na)米片表現出優異的吸附(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒(du)重金屬離(li)子及有機汙染物，有希望應用於廢水處理(li)工藝中。還(huai)有人實驗對(dui)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(feng)是由於誘導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從此特征可預(yu)測氧化鎂微球與納(na)米片在等離(li)子體顯示麵板(ban)或(huo)其它(ta)光(guang)學應用領域將會(hui)是一個十分有前(qian)景的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個微米，長度為幾微米至數百微米，由於晶體結構完整(zheng)，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和(he)陶瓷(ci)等物質的改性添加劑(ji)，顯示出優良(liang)的物理(li)化學性質和(he)機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)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(lv)的三倍)、穩定性和(he)補強增(zeng)韌性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫氧化性能。由於具有上述優良(liang)性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複(fu)合材料的增(zeng)強輔助材料，尤其適(shi)合製備高溫複(fu)合材料，是近幾年發展較快的高技術結構新材料。

溫室(shi)氣體二氧化碳對(dui)環(huan)境的負麵影響越來越受重視，對(dui)二氧化碳搜捕(bu)的研究越來越多(duo)。吸附(fu)法是一種有效的搜捕(bu)二氧化碳的方(fang)法，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附(fu)劑(ji)。氧化鎂對(dui)二氧化碳的結合為可逆過程，結合力比沸(fei)石強，比堿金屬氧化物弱(ruo)，室(shi)溫下二氧化碳靠(kao)物理(li)或(huo)化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較合適(shi)的二氧化碳吸附(fu)劑(ji)。介孔氧化鎂對(dui)二氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附(fu)量隨(sui)溫度的升高而增(zeng)加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附(fu)去(qu)除(chu)水中的氟離(li)子，去(qu)除(chu)效率比普通商(shang)品化的氧化鎂高得多(duo)。

迄今為止，國(guo)內外有關氧化鎂抗菌的研究報道並不(bu)多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早(zao)可追溯(su)到上個世紀的90年代中期，的日(ri)本研究者Sawai為了(liao)篩(shai)選(xuan)出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究測試了(liao)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，抗菌性能較好的有CaO、ZnO、MgO等10種金屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對(dui)革(ge)蘭氏陽性菌、革(ge)蘭氏陰性菌、真菌等都(du)具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理(li)是由活(huo)性氧引(yin)起(qi)的，而且MgO本身是一種良(liang)好的幹燥劑(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。