01特殊形貌鄭州氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是(shi)由前驅(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的。以球形堿式碳酸鎂為例(li)，堿式碳酸鎂的球體結構是(shi)由片狀結構的堿式碳酸鎂堆積而成。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(ji)術路線(xian)主要有兩條：(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(yu)溶劑和粘(zhan)合劑(有些情(qing)況(kuang)可不用粘(zhan)合劑)混合後，通(tong)過(guo)機械成型得到球形氧化鎂，再經(jing)過(guo)熱處理得到球形氧化鎂產物。等用沉澱(dian)法得到的球形氧化鎂，直徑為15-17um，並(bing)且繼續深入研究了時間對其反應進程(cheng)的影響(xiang)，發現合成過(guo)程(cheng)中氧化鎂先是(shi)片狀，然後逐漸變(bian)為絲狀，最後變(bian)為球狀。

目(mu)前文獻報道的管狀氧化鎂直徑一般為納米級(ji)，長度一般為微米級(ji)，通(tong)常具有定(ding)向生長的特性，有較好的結晶度和確(que)定(ding)的晶麵取向。利用碳-熱蒸發法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適量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米管的形成過(guo)程(cheng)中起著至關重要的作用，在高溫(wen)下碳還(huai)原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴(di)原位催(cui)化氧化鎂納米管的各(ge)向異性生長。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。

超聲法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲空化現象中爆(bao)破的氣泡(pao)對層狀氧化鎂的衝(chong)擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲波會引(yin)起液體分子不斷受到壓縮和拉伸(shen)，產生交替的正、負壓區，使得水分子出現疏(shu)密交替的變(bian)化，在疏(shu)的地方得到微氣泡(pao)，並(bing)在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周圍的水相會迅速(su)向氣泡(pao)中心湧入，釋放強壓力脈衝(chong)，這種脈衝(chong)的壓力往往高於104KPa，這種現象又稱作超聲空化效應。

本方法就(jiu)是(shi)利用超聲空化的機理，利用超聲波引(yin)起隨著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡(pao)，並(bing)使得微氣泡(pao)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剝離開，從(cong)而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要是(shi)采(cai)用前驅(qu)物煆燒法製備的，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(huo)性氧化鎂和氯化鎂為原料在水熱條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(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為原料，通(tong)過(guo)常溫(wen)反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通(tong)過(guo)控(kong)製前驅(qu)體的分解速(su)度使其在低溫(wen)下緩慢分解以保持晶須狀外形，然後在高溫(wen)下燒結，可得到燒結良好、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(yu)控(kong)溫(wen)在30℃，在快速(su)攪拌的條件下向其中快速(su)加入溫(wen)度為室溫(wen)，體積為200mL，濃度為0.8mol·L-1的K2CO3溶液（化學計量比）。此時溶液由澄清(qing)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(liu)水將可溶離子去除(chu)，本實驗中所製備的樣品過(guo)濾性良好，隨後將所得樣品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣品經(jing)初(chu)步粉碎後放置在氧化鋁坩(gan)堝中隨爐升溫(wen)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(cai)用化學沉澱(dian)法，以硝酸鎂和碳酸鉀(jia)為原料，用120℃油浴(yu)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(guo)濾洗(xi)滌後在700℃焙燒4h，通(tong)過(guo)改變(bian)硝酸鎂和碳酸鉀(jia)的比例(li)得到巢(chao)形和花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采(cai)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(bing)研究了其作為催(cui)化劑負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉調(diao)節(jie)溶液pH值使得鎂沉降(jiang)，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乙(yi)二胺(an)四(si)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法固定(ding)相、吸附有毒物質(zhi)、作為材(cai)料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是(shi)一種有效的分離技(ji)術，其分離效果受色譜柱填(tian)料影響(xiang)很大。目(mu)前所用的填(tian)料主要為二氧化矽基填(tian)料，二氧化矽基填(tian)料用於堿性條件下的分離時存在二次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差等問題(ti)。經(jing)研究探索發現鎂和鋁的氧化物和二氧化矽按一定(ding)比例(li)的混合作為液相色譜的固定(ding)相可以很好地解決(jue)這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色譜法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片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒重金屬(shu)離子及有機汙染物，有希(xi)望(wang)應用於廢水處理工藝(yi)中。還(huai)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(shi)由於誘導缺陷或缺陷能級(ji)而產生新能級(ji)。從(cong)此特征可預(yu)測(ce)氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子體顯示麵板(ban)或其它光學應用領(ling)域將會是(shi)一個十分有前景的材(cai)料。

晶須是(shi)一種針(zhen)狀單晶體材(cai)料，其直徑為零(ling)點幾(ji)至幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至數百微米，由於晶體結構完整，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金屬(shu)和陶(tao)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(熱傳導率是(shi)氧化鋁的三倍)、穩定(ding)性和補(bu)強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良好的抗高溫(wen)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(cai)料的增強輔助(zhu)材(cai)料，尤其適合製備高溫(wen)複合材(cai)料，是(shi)近幾(ji)年發展較快的高技(ji)術結構新材(cai)料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對環境的負麵影響(xiang)越來越受重視(shi)，對二氧化碳搜捕的研究越來越多。吸附法是(shi)一種有效的搜捕二氧化碳的方法，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合為可逆過(guo)程(cheng)，結合力比沸(fei)石強，比堿金屬(shu)氧化物弱，室溫(wen)下二氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附，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，吸附量隨溫(wen)度的升高而增加。介孔氧化鎂還(huai)可用於吸附去除(chu)水中的氟離子，去除(chu)效率比普(pu)通(tong)商品化的氧化鎂高得多。

迄今為止，國(guo)內(na)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，最早可追(zhui)溯到上個世(shi)紀的90年代中期，的日本研究者Sawai為了篩(shai)選(xuan)出抗菌性能較好的無(wu)機材(cai)料，采(cai)用電導率研究測(ce)試了一係列的陶(tao)瓷(ci)粉體。實驗發現，在常見的26種陶(tao)瓷(ci)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被證實對革蘭氏(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)陰性菌、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(shi)由活(huo)性氧引(yin)起的，而且MgO本身是(shi)一種良好的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。