納米氧化鎂粉體製備技術簡介

氧化鎂（MgO）是一種離子化合物，也被稱為苦土、燈粉等，無臭無味無毒，是一種典型的鹼土金屬氧化物，其在常溫下是一種白色粉末，熔點為2852℃，氧化鎂在自然界中主要以方鎂石形式存在，是工業中冶鎂的主要原料。

圖一 氧化鎂粉體(a)和氧化鎂的晶格結構(b)

隨著納米材料技術的發展，一種新型的無機材料——納米氧化鎂也迅速發展起來。納米氧化鎂的粒徑為1-100nm，主要應用於催化劑、陶瓷原粉、化妝品等領域，有著巨大的應用前景。接下來為大家簡單介紹一下納米氧化鎂粉體的一些製備方法。

總的來說，按照製備粉體的狀態，可以將各種方法分為固相法、液相法和氣相法。

液相法是目前發展最好效果最佳的製備方法。

1、固相法

固相法主要包括機械粉碎和固相化學反應等。

機械粉碎就是指利用介質與大顆粒原料之間的衝擊、碰撞、摩擦等外力使大顆粒原料破碎成超細粉體的一種方法，主要包括機械球磨法等。此種方法在實際工業生產中主要用來製備脆性較高的納米材料，但是利用機械粉碎的方法很難將原料破碎到100nm以下，而且顆粒的形狀不規則，粒徑分布也較寬，很難真正達到工業化要求。

固相化學反應就是指將反應物按照預定的比例進行混合，然後進行研磨煅燒及粉碎等步驟而得到超細粉體的一種方法，它是一種傳統的粉體製備方法，比較常用的方法包括室溫固相反應法和低溫固相反應法。

例如，利用草酸和醋酸鎂為原料製備納米氧化鎂粉體，反應過程如下所示：

2、氣相法

氣相法發展較晚，主要是指利用金屬有機化合物等再加熱的條件下使其揮發成氣態，然後經過氣相反應物之間發生反應使生成物沉澱下來的方法。氣相法的優點有很多，比如反應條件容易控制、易製備得到粒度均勻純度較高的納米粒子等，但是其成本較高、投資大，實際工業應用起來比較困難。氣相法主要包括氣相反應沉積法（CVD）、等離子體法等。

例如利用等離子體法製備氧化鎂：在氬氣和氫氣氣氛中，以硝酸鎂為原料，利用直流電弧等離子體化學氣相沉積法製備納米氧化鎂粉體。

3、液相法

液相法是目前主要應用的一種製備納米氧化鎂的方法，是指利用化學反應在溶液至製備出沉澱先驅體，然後利用某種方法分解先驅體得到納米粉體的方法。通過控制製備工藝條件，利用液相法能夠獲得粒度較小、分布均勻和形狀規則的粉體粒子。液相法主要包括沉澱法、水解法、溶膠凝膠法、水熱合成法等。

本人曾利用均相沉澱法和水熱合成法製備納米氧化鎂粉體，下面，我來簡單介紹一下利用均相沉澱法製備納米氧化鎂粉體的過程。

利用均相沉澱發製備納米氧化鎂的過程如下所示：

由於需要實現均相沉澱，所以在製備過程，我選擇的沉澱劑為尿素溶液。反應過程中發生的化學反應如下所述：

在均相沉澱法製備納米氧化鎂的過程中由於沉澱劑是通過化學反應在溶液中緩慢、均勻地釋放，所以在沉澱過程中，整個溶液中的過飽和度較為均勻，所得沉澱物顆粒均勻粒度小，團聚少，沉澱過程容易控制，可調控性強，比較容易製備出所需粒度的沉澱顆粒。

以上就是製備納米氧化鎂粉體的一些基本製備方法，由於在實際工業生產製備過程中，我們會需要各種特殊形貌的納米氧化鎂粉體，因此，特殊形貌納米氧化鎂粉體的製備國內外也有很多相關的研究，納米氧化鎂的形貌、顆粒大小、結晶度等對納米氧化鎂的性能有非常重要的影響，納米氧化鎂粉體的研究是一個非常有前景且有趣的事情。

作者：劉洋

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