01特殊形貌嶽陽氧化鎂的製備

球形結構(gou)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(cheng)的。以球形堿式碳酸鎂為例，堿式碳酸鎂的球體結構(gou)是由(you)片狀結構(gou)的堿式碳酸鎂堆(dui)積而成(cheng)。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術路線主要有兩條：(1)以鎂鹽為原(yuan)料首先得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅物熱處理(li)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(kuang)可不用粘合劑)混合後，通過機械成(cheng)型(xing)得到球形氧化鎂，再經(jing)過熱處理(li)得到球形氧化鎂產物。等用沉澱法(fa)得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並且繼續深入(ru)研究(jiu)了時間對其反應(ying)進程的影(ying)響，發現合成(cheng)過程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐(zhu)漸(jian)變為絲狀，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級，長度一般為微米級，通常具有定(ding)向(xiang)生長的特性，有較好的結晶度和確定(ding)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入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成(cheng)過程中起著至關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原(yuan)Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原(yuan)位催(cui)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)處理(li)得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲空化現象中爆破的氣泡對層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝(bo)離開(kai)來。超聲波(bo)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(zheng)、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。微氣泡破裂時，周(zhou)圍的水相會迅(xun)速向(xiang)氣泡中心湧入(ru)，釋放強壓力脈衝，這種脈衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又(you)稱作超聲空化效應(ying)。

本方法(fa)就(jiu)是利用超聲空化的機理(li)，利用超聲波(bo)引(yin)起隨(sui)著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(zheng)壓區不斷產生衝擊波(bo)打擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝(bo)離開(kai)，從(cong)而生成(cheng)了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆(duan)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(ran)後經(jing)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(jian)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(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(na)為原(yuan)料，通過常溫反應(ying)水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具有纖(xian)維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(ran)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的溶液水浴控溫在30℃，在快速攪拌的條件(jian)下向(xiang)其中快速加入(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(you)澄(cheng)清(qing)變為液固混合狀態，保持(chi)攪拌狀態30min。將該懸(xuan)濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去(qu)除，本實驗中所製備的樣品過濾性良(liang)好，隨(sui)後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初(chu)步(bu)粉碎後放置在氧化鋁坩(gan)堝(guo)中隨(sui)爐升溫到600℃，相轉化時間為2h，所得到的樣品為棒狀介孔氧化鎂。

Yu等采用化學沉澱法(fa)，以硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)為原(yuan)料，用120℃油浴環境將碳酸鉀(jia)和硝(xiao)酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通過改(gai)變硝(xiao)酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例得到巢形和花型(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，並研究(jiu)了其作為催(cui)化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉(na)調(diao)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驅體，將添加劑換成(cheng)檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉(na)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譜法(fa)固定(ding)相、吸附(fu)有毒(du)物質、作為材料添加劑等領域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技術，其分離效果受(shou)色譜柱填料影(ying)響很大。目前所用的填料主要為二氧化矽基(ji)填料，二氧化矽基(ji)填料用於堿性條件(jian)下的分離時存在二次反應(ying)、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題。經(jing)研究(jiu)探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按(an)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(ying)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(fu)性能，可吸附(fu)常見的有毒(du)重金屬離子及有機汙染(ran)物，有希(xi)望(wang)應(ying)用於廢水處理(li)工(gong)藝中。還(huai)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(she)峰(feng)是由(you)於誘導缺陷或缺陷能級而產生新能級。從(cong)此特征可預測(ce)氧化鎂微球與納米片在等離子體顯(xian)示麵板或其它(ta)光學應(ying)用領域將會是一個(ge)十分有前景的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至幾個(ge)微米，長度為幾微米至數百微米，由(you)於晶體結構(gou)完(wan)整(zheng)，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質的改(gai)性添加劑，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(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(熱傳導率是氧化鋁的三倍)、穩定(ding)性和補強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫氧化性能。由(you)於具有上述(shu)優良(liang)性能，氧化鎂晶須適合作為複(fu)合材料的增強輔助材料，尤其適合製備高溫複(fu)合材料，是近幾年發展較快的高技術結構(gou)新材料。

溫室氣體二氧化碳對環境的負麵影(ying)響越來越受(shou)重視，對二氧化碳搜捕的研究(jiu)越來越多。吸附(fu)法(fa)是一種有效的搜捕二氧化碳的方法(fa)，堿性氧化物是有效的二氧化碳吸附(fu)劑。氧化鎂對二氧化碳的結合為可逆(ni)過程，結合力比沸石強，比堿金屬氧化物弱，室溫下二氧化碳靠物理(li)或化學作用被氧化鎂吸附(fu)，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附(fu)劑。介孔氧化鎂對二氧化碳的吸附(fu)量比實心氧化鎂高得多，吸附(fu)量隨(sui)溫度的升高而增加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附(fu)去(qu)除水中的氟離子，去(qu)除效率比普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究(jiu)報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最早可追溯到上個(ge)世紀的90年代中期，的日本研究(jiu)者(zhe)Sawai為了篩(shai)選出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研究(jiu)測(ce)試(shi)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種金屬氧化物和碳化物。其中，MgO被證實對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、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)是由(you)活性氧引(yin)起的，而且MgO本身(shen)是一種良(liang)好的幹燥(zao)劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。