01特殊形貌珠海氧化鎂的製備

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，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(ji)術(shu)路線主要有兩條(tiao)：(1)以鎂鹽為原料首先得到製備球形氧化鎂的前(qian)驅物，將前(qian)驅物熱處理得到球形氧化鎂；(2)將氧化鎂粉末與溶劑和(he)粘合劑(有些情況可不(bu)用粘合劑)混合後，通過機械(xie)成型得到球形氧化鎂，再(zai)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(bing)且繼續深入研(yan)究了時間對(dui)其反應進程的影響，發現合成過程中氧化鎂先是片狀，然(ran)後逐漸變(bian)為絲狀，最後變(bian)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(ji)，長度一般為微米(mi)級(ji)，通常具有定(ding)向生長的特性，有較好的結晶度和(he)確定(ding)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(he)碳的混合物中加入適(shi)量的Ga2O3，Ga2O3在氧化鎂納米(mi)管的形成過程中起(qi)著(zhou)至(zhi)關重要的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷凝的镓液滴原位催化氧化鎂納米(mi)管的各(ge)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。

超聲(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵(jian)在於超聲(sheng)空(kong)化現象中爆破的氣泡(pao)對(dui)層狀氧化鎂的衝擊使得層狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波會(hui)引起(qi)液體分子(zi)不(bu)斷受到壓縮和(he)拉(la)伸(shen)，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(bian)化，在疏的地方得到微氣泡(pao)，並(bing)在負壓區長大。微氣泡(pao)破裂時，周(zhou)圍的水相會(hui)迅速(su)向氣泡(pao)中心湧入，釋(shi)放(fang)強壓力脈(mai)衝，這(zhe)種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這(zhe)種現象又稱作超聲(sheng)空(kong)化效應。

本方法就是利用超聲(sheng)空(kong)化的機理，利用超聲(sheng)波引起(qi)隨著(zhou)液相的不(bu)斷舒(shu)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(bu)斷產生衝擊波打(da)擊材料表麵，使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開，從而生成了氧化鎂納米(mi)片。

氧化鎂晶須主要是采用前(qian)驅物煆燒法製備的，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(qian)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(he)氯化鎂為原料在水熱條(tiao)件下首先合成堿式氯化鎂晶須，堿式氯化鎂晶須熱解(jie)後形貌能得到保持，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(na)為原料，通過常溫(wen)反應水熱晶化，製得了結晶良好、具有纖維狀外形的前(qian)驅體堿式硫酸鎂。通過控製前(qian)驅體的分解(jie)速(su)度使其在低溫(wen)下緩慢(man)分解(jie)以保持晶須狀外形，然(ran)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。

介孔氧化鎂主要是用介孔碳、棉(mian)花纖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(yu)控溫(wen)在30℃，在快速(su)攪拌的條(tiao)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(cheng)清變(bian)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(yang)品過濾性良好，隨後將所得樣(yang)品加熱到110℃烘幹，烘幹後的樣(yang)品經初步粉碎後放(fang)置(zhi)在氧化鋁坩堝(guo)中隨爐(lu)升溫(wen)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(he)碳酸鉀為原料，用120℃油浴(yu)環境將碳酸鉀和(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)碳酸鉀的比例得到巢形和(he)花型的氧化鎂晶體。

Sutradhar等采用水熱法，以硝酸鎂和(he)碳酸銨為原料，用水熱法合成片狀、棒狀、花狀和(he)球狀的氧化鎂，並(bing)研(yan)究了其作為催化劑負載(zai)的應用。

Wang等以MgCl2溶液與苯甲酸添加劑混合，用氫氧化鈉(na)調節溶液pH值使得鎂沉降(jiang)，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前(qian)驅體，將添加劑換成檸檬酸或乙二胺(an)四乙酸二鈉(na)鹽時得到了纖維狀和(he)盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要用於色譜法固定(ding)相、吸附有毒(du)物質、作為材料添加劑等領(ling)域。高效液相色譜(HPLC)是一種有效的分離技(ji)術(shu)，其分離效果受色譜柱(zhu)填料影響很大。目前(qian)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(tiao)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)。經研(yan)究探索發現鎂和(he)鋁的氧化物和(he)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(jie)決這(zhe)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(mi)片表現出優異的吸附性能，可吸附常見的有毒(du)重金(jin)屬離子(zi)及(ji)有機汙染(ran)物，有希望(wang)應用於廢水處理工藝(yi)中。還有人實驗對(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(she)峰是由於誘導缺(que)陷或缺(que)陷能級(ji)而產生新能級(ji)。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(guang)學應用領(ling)域將會(hui)是一個十分有前(qian)景(jing)的材料。

晶須是一種針狀單晶體材料，其直徑為零點幾至(zhi)幾個微米(mi)，長度為幾微米(mi)至(zhi)數百(bai)微米(mi)，由於晶體結構完(wan)整(zheng)，晶須具有較好的力學強度，作為塑料、金(jin)屬和(he)陶瓷(ci)等物質的改性添加劑，顯(xian)示出優良的物理化學性質和(he)機械(xie)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(chuan)導率是氧化鋁的三倍)、穩定(ding)性和(he)補強增韌(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(shu)優良性能，氧化鎂晶須適(shi)合作為複(fu)合材料的增強輔助材料，尤其適(shi)合製備高溫(wen)複(fu)合材料，是近幾年發展較快的高技(ji)術(shu)結構新材料。

溫(wen)室氣體二氧化碳對(dui)環境的負麵影響越來越受重視，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，結合力比沸(fei)石強，比堿金(jin)屬氧化物弱(ruo)，室溫(wen)下二氧化碳靠物理或化學作用被氧化鎂吸附，所以氧化鎂是比較合適(shi)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(wen)度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除水中的氟(fu)離子(zi)，去除效率比普通商(shang)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(bing)不(bu)多見。關於氧化鎂抗菌性能的提(ti)出，最早可追溯(su)到上個世紀的90年代中期，的日本研(yan)究者Sawai為了篩選(xuan)出抗菌性能較好的無機材料，采用電導率研(yan)究測(ce)試了一係列(lie)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(jin)屬氧化物和(he)碳化物。其中，MgO被證實對(dui)革蘭(lan)氏(shi)陽性菌、革蘭(lan)氏(shi)陰性菌、真菌等都具有較強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活性氧引起(qi)的，而且MgO本身是一種良好的幹燥劑，能在其表麵產生大量的強氧化劑，進而抑製、殺滅微生物。