01特殊形貌張掖氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前驅體球形堿式碳酸鎂或(huo)球形氫(qing)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，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。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(lu)線(xian)主要有兩條：(1)以鎂鹽(yan)為原料首先(xian)得到製備球形氧化鎂的前驅物，將前驅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(有些情(qing)況可不用粘合劑)混合後，通過機械成型(xing)得到球形氧化鎂，再經過熱處理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(ru)研(yan)究了時間對(dui)其反應(ying)進程(cheng)的影響(xiang)，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先(xian)是片狀，然(ran)後逐漸變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目前文獻(xian)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，通常具有定向生長的特性，有較好(hao)的結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(mi)管，製備時在氧化鎂和碳的混合物中加(jia)入(ru)適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過程(cheng)中起(qi)著至關重要的作用，在高溫下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)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(chao)聲(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超(chao)聲(sheng)空(kong)化現象(xiang)中爆破的氣泡(pao)對(dui)層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝(bo)離開來。超(chao)聲(sheng)波會引起(qi)液體分子不斷受到壓縮和拉(la)伸(shen)，產生交(jiao)替的正(zheng)、負壓區，使得水分子出現疏密(mi)交(jiao)替的變(bian)化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周圍的水相會迅速向氣泡(pao)中心湧入(ru)，釋放強壓力脈(mai)衝，這種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這種現象(xiang)又稱(chen)作超(chao)聲(sheng)空(kong)化效應(ying)。

本方法就(jiu)是利用超(chao)聲(sheng)空(kong)化的機理，利用超(chao)聲(sheng)波引起(qi)隨著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並使得微氣泡(pao)在正(zheng)壓區不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(bo)離開，從而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前驅物煆(duan)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、碳酸鎂等前驅物晶須，然(ran)後經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件下首先(xian)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(qing)氧化鈉(na)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體堿式硫酸鎂。通過控(kong)製前驅體的分解速度使其在低溫下緩(huan)慢(man)分解以保持晶須狀外形，然(ran)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、棉花纖維等為硬模板(ban)製備的。將體積為200mL，含有1mol·L-1Mg(NO3)2的溶液水浴控(kong)溫在30℃，在快速攪拌的條件下向其中快速加(jia)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）。此時溶液由澄清變(bian)為液固混合狀態，保持攪拌狀態30min。將該懸濁液液固分離，用蒸餾水將可溶離子去(qu)除(chu)，本實驗中所製備的樣(yang)品過濾(lv)性良好(hao)，隨後將所得樣(yang)品加(jia)熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉碎後放置(zhi)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，以硝酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油浴環境將碳酸鉀(jia)和硝酸鎂進行混合，繼續攪拌1min後在120℃下陳化2h，過濾(lv)洗滌(di)後在700℃焙燒4h，通過改變(bian)硝酸鎂和碳酸鉀(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，以硝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(cui)化劑負載的應(ying)用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲(jia)酸添加(jia)劑混合，用氫(qing)氧化鈉(na)調節(jie)溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫(qing)氧化鎂前驅體，將添加(jia)劑換成檸檬(meng)酸或(huo)乙二胺四(si)乙酸二鈉(na)鹽(yan)時得到了纖維狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色(se)譜法固定相、吸附有毒(du)物質、作為材料添加(jia)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(zhu)填料影響(xiang)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。經研(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定比例的混合作為液相色(se)譜的固定相可以很好(hao)地解決(jue)這一問題，所以球形氧化鎂在液相色(se)譜法中的應(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)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒(du)重金屬離子及有機汙染物，有希(xi)望(wang)應(ying)用於廢水處理工(gong)藝(yi)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(yan)射峰是由於誘導缺陷或(huo)缺陷能級而產生新能級。從此特征可預測氧化鎂微球與納米(mi)片在等離子體顯示麵板(ban)或(huo)其它(ta)光學應(ying)用領域將會是一個十(shi)分有前景(jing)的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至幾(ji)個微米(mi)，長度為幾(ji)微米(mi)至數百微米(mi)，由於晶體結構完整，晶須具有較好(hao)的力學強度，作為塑料、金屬和陶(tao)瓷等物質的改性添加(jia)劑，顯示出優良的物理化學性質和機械性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)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)導率是氧化鋁的三倍(bei))、穩定性和補強增(zeng)韌(ren)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(zeng)強輔助(zhu)材料，尤(you)其適合製備高溫複合材料，是近幾(ji)年發展較快的高技術結構新材料。

溫室氣體二氧化碳對(dui)環境的負麵影響(xiang)越來越受重視，對(dui)二氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多。吸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附劑。氧化鎂對(dui)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附，所以氧化鎂是比較合適的二氧化碳吸附劑。介孔氧化鎂對(dui)二氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多，吸附量隨溫度的升高而增(zeng)加(jia)。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去(qu)除(chu)水中的氟離子，去(qu)除(chu)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(yan)究報道並不多見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最早(zao)可追(zhui)溯到上個世(shi)紀的90年代中期，的日本研(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(tao)瓷粉體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷粉體中，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被證實對(dui)革蘭氏陽性菌、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的抗菌機理是由活性氧引起(qi)的，而且MgO本身是一種良好(hao)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。