01特殊形貌株洲氧化鎂的製備

球形結構的氧化鎂是由前驅(qu)體球形堿式碳酸鎂或球形氫氧化鎂或球形堿式草(cao)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術(shu)路線主要(yao)有兩條：(1)以鎂鹽(yan)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(fen)末(mo)與(yu)溶劑(ji)和粘(zhan)合劑(ji)(有些情況可不用粘(zhan)合劑(ji))混合後，通過機械(xie)成型(xing)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)究了時間對其反應進程(cheng)的影響(xiang)，發現合成過程(cheng)中氧化鎂先是片狀，然後逐漸(jian)變(bian)為絲狀，最(zui)後變(bian)為球狀。

目前文(wen)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，通常具有定向生長的特性，有較(jiao)好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程(cheng)中起著至關重要(yao)的作用，在高溫(wen)下碳還原Ga2O3，得到镓蒸氣，冷(ling)凝的镓液滴原位(wei)催化氧化鎂納米管的各向異(yi)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(sheng)法處理得到片狀氧化鎂的關鍵在於超聲(sheng)空化現象中爆破(po)的氣泡對層(ceng)狀氧化鎂的衝擊使得層(ceng)狀氧化鎂剝離開來。超聲(sheng)波會引起液體分子不斷受到壓縮和拉伸(shen)，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，在疏的地方得到微氣泡，並(bing)在負壓區長大。微氣泡破(po)裂時，周(zhou)圍的水相會迅速向氣泡中心湧入，釋放強壓力脈(mai)衝，這種脈(mai)衝的壓力往往高於104KPa，這種現象又(you)稱(chen)作超聲(sheng)空化效應。

本方法就是利用超聲(sheng)空化的機理，利用超聲(sheng)波引起隨(sui)著液相的不斷舒張壓縮，產生大量的微氣泡，並(bing)使得微氣泡在正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)被剝離開，從(cong)而生成了氧化鎂納米片。

氧化鎂晶須主要(yao)是采用前驅(qu)物煆燒法製備的，即(ji)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(jie)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，通過常溫(wen)反應水熱晶化，製得了結晶良(liang)好、具有纖維(wei)狀外形的前驅(qu)體堿式硫酸鎂。通過控製前驅(qu)體的分解(jie)速度使其在低溫(wen)下緩慢分解(jie)以保持晶須狀外形，然後在高溫(wen)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、棉花纖維(wei)等為硬(ying)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(wen)在30℃，在快(kuai)速攪拌的條件下向其中快(kuai)速加入溫(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除(chu)，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，烘幹後的樣品經初步粉(fen)碎後放置在氧化鋁坩堝中隨(sui)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等采用化學沉澱法，以硝酸鎂和碳酸鉀為原料，用120℃油浴環境(jing)將碳酸鉀和硝酸鎂進行混合，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)硝酸鎂和碳酸鉀的比例得到巢(chao)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(bing)研(yan)究了其作為催化劑(ji)負載的應用。

Wang等以MgCl2溶液與(yu)苯甲酸添加劑(ji)混合，用氫氧化鈉調節(jie)溶液pH值使得鎂沉降，水熱的方法合成了片狀的氫氧化鎂前驅(qu)體，將添加劑(ji)換(huan)成檸檬酸或乙(yi)二(er)胺(an)四乙(yi)酸二(er)鈉鹽(yan)時得到了纖維(wei)狀和盤狀的氧化鎂。

球形氧化鎂主要(yao)用於色(se)譜法固定相、吸附有毒(du)物質、作為材料添加劑(ji)等領域。高效液相色(se)譜(HPLC)是一種有效的分離技術(shu)，其分離效果受色(se)譜柱填料影響(xiang)很大。目前所用的填料主要(yao)為二(er)氧化矽基(ji)填料，二(er)氧化矽基(ji)填料用於堿性條件下的分離時存在二(er)次反應、保留時間長、脫尾嚴重、效率低、重現性差(cha)等問題(ti)。經研(yan)究探索發現鎂和鋁的氧化物和二(er)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地解(jie)決這一問題(ti)，所以球形氧化鎂在液相色(se)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米片表現出優異(yi)的吸附性能，可吸附常見的有毒(du)重金屬離子及(ji)有機汙(wu)染物，有希望應用於廢水處理工藝(yi)中。還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(she)峰是由於誘導缺(que)陷(xian)或缺(que)陷(xian)能級而產生新能級。從(cong)此特征可預(yu)測氧化鎂微球與(yu)納米片在等離子體顯示麵板(ban)或其它光學應用領域將會是一個十分有前景(jing)的材料。

晶須是一種針(zhen)狀單晶體材料，其直徑為零點幾(ji)至幾(ji)個微米，長度為幾(ji)微米至數(shu)百(bai)微米，由於晶體結構完整，晶須具有較(jiao)好的力學強度，作為塑料、金屬和陶瓷等物質的改性添加劑(ji)，顯示出優良(liang)的物理化學性質和機械(xie)性能。

氧化鎂晶須微觀(guan)形態為纖維(wei)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(bei))、穩(wen)定性和補(bu)強增韌(ren)性好，另外，氧化鎂晶須具有良(liang)好的抗高溫(wen)氧化性能。由於具有上述優良(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(wen)複(fu)合材料，是近幾(ji)年發展較(jiao)快(kuai)的高技術(shu)結構新材料。

溫(wen)室氣體二(er)氧化碳對環境(jing)的負麵影響(xiang)越來越受重視，對二(er)氧化碳搜捕的研(yan)究越來越多(duo)。吸附法是一種有效的搜捕二(er)氧化碳的方法，堿性氧化物是有效的二(er)氧化碳吸附劑(ji)。氧化鎂對二(er)氧化碳的結合為可逆過程(cheng)，結合力比沸(fei)石(shi)強，比堿金屬氧化物弱，室溫(wen)下二(er)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(jiao)合適的二(er)氧化碳吸附劑(ji)。介孔氧化鎂對二(er)氧化碳的吸附量比實心氧化鎂高得多(duo)，吸附量隨(sui)溫(wen)度的升高而增加。介孔氧化鎂還可用於吸附去除(chu)水中的氟離子，去除(chu)效率比普(pu)通商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(yan)究報道並(bing)不多(duo)見。關於氧化鎂抗菌性能的提出，最(zui)早可追溯到上個世紀的90年代中期，的日本研(yan)究者(zhe)Sawai為了篩選出抗菌性能較(jiao)好的無機材料，采用電導率研(yan)究測試(shi)了一係列(lie)的陶瓷粉(fen)體。實驗發現，在常見的26種陶瓷粉(fen)體中，抗菌性能較(jiao)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(shi)陽性菌、革蘭氏(shi)陰性菌、真(zhen)菌等都具有較(jiao)強殺菌、抗菌能力。

一般認為MgO的抗菌機理是由活(huo)性氧引起的，而且MgO本身是一種良(liang)好的幹燥(zao)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。