纳米氧化镁制备方法及性质应用综述全解 - 图文(2)

气相法是一种新兴的优良技术，加热金属卤化物、金属有机化合物溶液，使水分挥发，经气相反应使生成物沉淀下来，但是此方法所需实验条件苛刻，成本较高，不适合大批量产业化[17]。

WatariTakanori[18]等采用气相法制备出粒径为50~400nm的立方形纳米氧化镁，该实验探究了粒径大小与镁蒸汽分压和氧蒸汽的关系。 1.4 纳米氧化镁尺寸对比

VK-Mg30的项目指标：平均粒径：50nm；氧化镁%：≥99.9；氧化钙%:≤0.01；氯化物%:≤0.03；含铁量%:≤0.01；比表面m2/g 30-50；吸碘值（mg/g）≥60。该论文所涉及纳米氧化镁粒径及制备方法如表格所示：

表1 纳米氧化镁尺寸

Table one the size of the nanometer magnesia

制备方法 室温固相法 直接沉淀法 直接沉淀法 直接沉淀法 白云石碳化法 均匀沉淀法 均匀沉淀法 溶胶凝胶法 均匀沉淀法

2. 纳米氧化镁的性质及应用

纳米氧化镁是随着纳米科学技术的发展而产生的一种新型多功能无机材料。由于纳米粒子粒径小，所以具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，因而纳米氧化镁呈现出许多不同于本体材料的性能，如：光、电、磁、热、化学及机械等，未来在新材料和环境净化领域有广阔的发展空间。尤其是对有毒气体和有机物的吸附分解研究方面在国内外已经备受关注[19]。另外，纳米级的氧化镁还具有杀菌、抗菌的作用，在医学领域得到广泛应用。 2.1 纳米氧化镁对重金属的吸附分解

Mgo粒径/nm 15 62 35 35 ﹤100 20~30 20~30 20 30

参考文献 4 5 6 7 8 9 10 12 11

废水中的贵重金属不仅会造成水污染，而且还会造成严重的资源浪费，所以将金属从废水中提取分离很有应用价值。纳米微粒的比表面积大，导致化学键态失配，出现许多活性中心，大大提高了纳米微粒的吸附能力。Campbell[20]等对MgO的吸附性能进行了研究，发现吸附量低时，主要形成M-Mg 共价键; 吸附量大的时候，M-O 键和M-Mg共价键同时存在。纳米MgO粉体依靠表面的镁空位和氧空位吸附金属而形成金属团簇，这种强大的吸附作用甚至可以改变金属团簇的化学性质[21]。

2.2 纳米氧化镁对无机气体的分解

工业废气和汽车尾气是大气污染的罪魁祸首，近几年来对于大气污染的治理成效一直不是特别明显。

Gregg等通过IR光谱研究了MgO对CO2的吸附性能[22]，发现这种吸附包括物理吸附和碳酸根的化学吸附，其中化学吸附的碳酸根主要有两种，一种为类似于二齿的碳酸根，另一种为类似碳酸镁的碳酸根。Klabunde研究了纳米MgO对卤酸和SO3的吸附及分解性能，发现对于这些气体纳米MgO显示出很强的吸附性能，而且吸附主要是发生在MgO表面的单层吸附[23]。

SO2为汽车尾气和工业废气的主要成员，极易与大气中的水蒸气结合生成酸雾，不仅会酸化土壤，而且还会毁坏建筑物。基于无机废气等问题，Rodriguez 等对MgO吸附分解SO2的情况进行了研究[24]。发现SO2主要与MgO结构中的O结合形成SO3和SO4，而与Mg离子作用很弱，同时他们发现O空位、碱金属和过渡金属的掺杂有利于活化SO2，促进S-O 键的断裂[25]。 2.3纳米氧化镁对细菌的抑制和分解作用

近年来，细菌、病毒等有害微生物对人类的生命安全造成了严重的威胁，对于抗菌性材料的研究显得尤其重要。Sawai等研究发现MgO对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有强烈的抑制作用，而且MgO本身无毒，制取原料来源广泛，生产成本较低，所以MgO在抗菌领域有很大的优势[26]。Gedanken等研究了纳米MgO粒子对两种不同类型菌株的抗菌活性[27]。实验证明纳米氧化镁的粒径大小与其抗菌能力息息相关，一般粒径越小抗菌能力越强。 3. 结语

本论文综合概括了纳米氧化镁的制备方法和纳米氧化镁的性质应用。21世

纪经济高速发展，我国对MgO需求量会大大提升，对其质量和性能大开发还有待提高，生产工艺还需要优化。纳米MgO的吸附性能决定它在生物医药领域有着广阔的发展前景,这必定是市场资源的有一大空缺。

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