纳米氧化镁的制备及进展分析

纳米氧化镁的制备以及概述刘勇，李嘉力，张亦达摘要：对目前纳米氧化镁的制备与应用做了一些详尽的概述与总结。

关键词：纳米；氧化镁；制备生产工艺；现状章节内容：一、纳米材料介绍二、纳米氧化镁的研究现状和研究目的与意义三、纳米氧化镁的的特性四、纳米氧化镁的制备与方法比较五、纳米氧化镁的应用六、后言一、纳米材料介绍纳米是长度单位,1纳米是1米的十亿分之一,20纳米相当于1根头发丝的三千分之一。

纳米技术是研究尺寸在纳米级（1~100nm）之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。

而我们现今讲到的纳米材料是是其尺寸在一维尺度上要小于100纳米,并且其性能(电学、磁学、光学、热学、化学和力学等)不同于块状材料的一类材料体系。

二、纳米氧化镁的研究现状和研究目的与意义纳米材料研究的现状：目前阶段(从 1994年到现在) ,纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注 ,正在成为纳米材料研究的新的热点纳米氧化镁的研究现状目前,日、美、德等国进行了纳米氧化镁的研究,其中日本处于领先地位。

20世纪90年代以后,我国的纳米氧化镁的研制开发才开始起步。

北京化工大学于2002年成功研制出纳米氧化镁,并申报了国家发明专利(专利申请号:02155467.6)目前国内纳米氧化镁的制备和表征仍处于实验室探索阶段,尤其是由实验室向工业化的过渡方面,还无法提供完善坚实的理论基础,还有大量的研究工作要做"因此,纳米氧化镁粒子的制备和表征以及改性研究在今后一定时期内仍是国内的主要研究内容和主攻方向纳米氧化镁的研究目的与意义我国镁资源十分丰富,是世界上生产镁化合物的主要国家之一。

纳米氧化镁由于其独特的用途,成为开发镁资源的首选产品之一,它的研究开发必将大大推动我国丰富镁资源的综合利用和高附加值镁产品的开发。

意义在于丰富纳米氧化镁制备理论与技术，优化生产工艺的目的,从而方便、快捷、低成本地得到不同粒度大小和不同形貌的纳米氧化镁粉体,以便满足不同用途的需要。

pva纳米氧化镁
PVA纳米氧化镁是一种通过特定的制备工艺制备而成的纳米材料，其制备过程涉及对聚乙烯醇（PVA）和氧化镁（MgO）的纳米级加工和复合。

这种材料结合了PVA和氧化镁的优点，具有优异的物理性能和化学稳定性，被广泛应用于环保、医疗、催化等领域。

制备PVA纳米氧化镁的具体过程如下：
准备原料：准备一定量的PVA和氧化镁粉末作为原料，确保原料的纯度和粒度符合制备要求。

溶解PVA：将PVA溶解在适量的去离子水中，制备成一定浓度的PVA溶液。

确保PVA完全溶解，并搅拌均匀。

制备氧化镁溶液：将氧化镁粉末溶解在适量的盐酸中，制备成一定浓度的氧化镁溶液。

确保氧化镁完全溶解，并搅拌均匀。

混合溶液：将PVA溶液和氧化镁溶液混合在一起，并进行搅拌，使两种溶液充分混合。

纳米级加工：通过特定的纳米级加工技术，如超声波处理、高速搅拌等，使PVA和氧化镁在溶液中充分分散并形成纳米级的颗粒。

干燥和固化：将加工后的溶液进行干燥和固化处理，使PVA和氧化镁颗粒形成稳定的纳米复合材料。

后处理：对固化后的纳米复合材料进行后处理，如研磨、筛分等，以获得具有所需粒度和形貌的PVA纳米氧化镁。

通过以上步骤，可以制备出具有优异性能的PVA纳米氧化镁材料。

这种材料具有广阔的应用前景，尤其在环保领域中，可以用于去除废水中的有害物质、降低废气中有害气体的含量等。

同时，在医疗、催化等领域，PVA纳米氧化镁也具有潜在的应用价值。

工 业 技 术79 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 1 实验部分1.1纳米氧化镁的制备(1)采用不同焙烧温度制备纳米氧化镁。

将M g C l 2·6H 2O 和N a 2C O 3反应制得的MgO前驱体,分别在马弗炉中经600℃、700℃、800℃下焙烧3h,制得纳米氧化镁。

(2)采用不同沉淀方式制备纳米氧化镁①正加法：称取一定量的MgC l 2·6H 2O溶于蒸馏水中配成浓度为1mol/L的溶液,再按1∶3比例将一定量25％～28％浓氨水稀释备用。

在反应温度为50℃和充分搅拌下,将氨水往氯化镁溶液中滴加,在此过程中控制反应的pH值为10左右,控制好流速不宜过快。

待反应完毕后,再继续搅拌2h ,然后关闭电源,停止搅拌。

将药品静止老化5h 。

将老化后的药品用热蒸馏水洗涤、过滤,反复数次直至除去Cl -,再用无水乙醇洗涤两次。

将滤饼放烘箱中110℃下干燥12h。

最后,将干燥后药品研磨成粉末放马弗炉中500℃下焙烧3h,制得纳米氧化镁。

②反加法：前同正加法,但其是将氯化镁溶液滴加到稀释好的氨水中,后同正加法。

③并流法：前同正加法,但其是先向反应容器中倒入少量的氨水,然后再将氯化镁溶液和氨水同时滴加到反应容器中,后同正加法。

但一部分用马弗炉500℃下焙烧3h ,另一部分先用流动N 2在500℃下焙烧3h,再用马弗炉在静态空气中300℃焙烧半个小时。

(3)采用不同沉淀剂制备纳米氧化镁①以碳酸铵、氨水混合液为沉淀剂：将MgCl 2·6H 2O配成浓度为1mol/L的溶液,再称取一定量的碳酸铵溶于蒸馏水中配成浓度为0.5mol/L溶液,往碳酸铵溶液中加入浓氨水调pH值为11。

采用并流法制得纳米氧化镁。

②均匀沉淀法：按1:4.5摩尔比称取一定量尿素溶于200ml,1mol/L的氯化镁溶液中,用电热套加热,在圆底烧瓶上安装一个回流装置,保持反应5h 左右,老化5h后,经洗涤、干燥,放马弗炉中500℃焙烧3h,制得纳米氧化镁。

纳米氧化镁的制备及其应用纳米氧化镁的制备及其应用引言纳米材料在当今科技领域得到了广泛的应用和研究，纳米氧化镁作为一种纳米材料，也逐渐引起了人们的关注。

本文将重点探讨纳米氧化镁的制备方法以及在各个领域的应用。

一、纳米氧化镁的制备方法纳米氧化镁的制备方法有多种途径，本章将介绍其中的一些典型方法。

1. 水热法制备纳米氧化镁水热法制备纳米氧化镁是一种常见的方法。

首先，将氯化镁溶液与氢氧化钠溶液混合反应，产生氢氧化镁。

然后，将氢氧化镁溶液加入到高温高压的水热反应体系中进行反应，反应一段时间后，用离心机分离出沉淀，沉淀即为纳米氧化镁。

2. 气相法制备纳米氧化镁气相法制备纳米氧化镁主要是利用物理或化学手段将氧化镁气体分解成氧化镁纳米粒子，然后通过沉积或沉淀的方式得到纳米氧化镁。

常用的气相法包括喷雾热解法、溅射法等。

3. 模板法制备纳米氧化镁模板法是一种制备纳米材料的常用方法，同样适用于纳米氧化镁的制备。

该方法通过将纳米材料自组装在特定形状的模板上，经过处理后得到纳米氧化镁。

常见的模板包括聚苯乙烯微球、介孔材料等。

二、纳米氧化镁的应用领域纳米氧化镁具有较高的比表面积和特殊的物理、化学性质，因此在多个领域具有广泛的应用。

1. 生物医学领域纳米氧化镁在生物医学领域有着潜在的应用前景。

其具有抗菌性能和生物相容性，可以用于制备细菌过滤器、医用材料等。

此外，纳米氧化镁还具有较好的成骨性能，可用于骨组织工程。

2. 环境污染治理纳米氧化镁可以应用于环境污染治理领域。

由于其较大的比表面积和催化性能，可以用于重金属离子的吸附和去除，如汞、铅等有害物质。

3. 电子领域纳米氧化镁在电子领域具有重要的应用。

其具有优异的电学性能和较高的热导率，可以用于制备高效电子器件、导电胶体等。

4. 防腐蚀领域纳米氧化镁还可以应用于防腐蚀领域。

在金属腐蚀方面，纳米氧化镁具有优秀的阻化学性能和防腐蚀性，可以起到有效保护金属的作用。

结论本文综述了纳米氧化镁的制备方法以及其在各个领域的应用。

纳米氧化镁的制备方法纳米氧化镁是一种具有广泛应用前景的功能材料，其制备方法有多种，包括化学法、物理法和生物法等。

本文将重点介绍化学法制备纳米氧化镁的方法。

化学法制备纳米氧化镁的常用方法是溶胶-凝胶法。

该方法主要包括溶胶制备和凝胶处理两个步骤。

溶胶制备是通过将适量的镁盐溶解在溶剂中，形成溶胶溶液。

常用的镁盐有氯化镁、硝酸镁等。

溶剂一般选择无机溶剂如水、醇类等。

在溶胶制备过程中，可以通过控制温度、搅拌速度和溶剂浓度等参数，调节溶胶的粒径和浓度。

凝胶处理是将溶胶进行干燥和煅烧处理，形成纳米氧化镁。

这一步主要是通过控制干燥温度、时间和煅烧温度等条件，使溶胶中的镁盐发生化学反应，生成氧化镁。

除了溶胶-凝胶法，还有其他化学法可以制备纳米氧化镁，如水热法和沉淀法。

水热法是利用高温高压的条件，在反应体系中形成高度饱和的溶液，通过调节温度、压力和反应时间等参数，使溶液中的镁盐发生水热反应生成纳米氧化镁。

沉淀法是将适量的镁盐加入到碱性溶液中，通过沉淀生成氧化镁。

在沉淀过程中，可以通过调节溶液pH值和沉淀温度等条件，控制纳米氧化镁的粒径和形貌。

化学法制备纳米氧化镁的优点是制备过程简单、成本较低，并且可以控制纳米颗粒的形貌和粒径。

然而，化学法制备纳米氧化镁也存在一些问题，如反应过程中需要使用一些有毒的溶剂和试剂，对环境造成污染。

此外，纳米氧化镁的制备过程需要严格控制反应条件，否则会影响其纳米颗粒的形貌和性能。

化学法是制备纳米氧化镁的一种常用方法，包括溶胶-凝胶法、水热法和沉淀法等。

这些方法可以通过调节反应条件，制备出具有不同形貌和粒径的纳米氧化镁。

然而，在实际应用中，还需要进一步研究和改进制备方法，以提高纳米氧化镁的制备效率和性能。

...
纳米氧化镁其它制备工艺
1、水热法
水热法是在高温高压下，反响物在水溶液或蒸汽等介质中反响生成目的产物，再经别离或热处理得
到纳米粉体。

反响温度一般在 100～ 400 ℃ , 压力 0.1MPa 到几十乃至几百兆帕。

该法为各种前驱物
的反响和结晶提供了一个在常压条件下无法得到的特殊物理和化学环境 , 粉体的形成经历了溶解—
结晶的过程。

与其他制备方法相比 , 具有晶粒发育完整、粒度小、分布均匀、颗粒团聚较轻 , 易得到适宜的化学计量物和晶形等优点。

丁轶等以镁粉和稀氨水为原料 , 通过水热法合成出氧化镁纳米管 ; 并讨论了不同镁源对反响产物形貌的影响。

颜理等将氨水逐滴参加到硫酸镁溶液中, 然后, 在160 ℃下进展水热反响 , 得到氧化镁纳米棒 , 通过煅烧又得到氧化镁纳米棒。

2、液相脉冲激光烧蚀法
液相脉冲激光烧蚀法是利用激光脉冲轰击浸没在液体( 水和其它溶剂) 中的金属镁靶, 使其表
面发生热熔化和( 或 ) 汽化 , 由此产生的镁原子或团簇与溶剂在接触面发生化学反响, 生成氧
化镁分子或团簇。

梁长浩等以金属镁粉作为脉冲激光烧蚀的靶, 用去离子水或十二烷基磺酸
钠(SDS) 水溶液作为液相介质 , 成功制备出孔状、管状和棒状纳米氧化镁 , 并讨论了脉冲激光烧蚀
及外表活性剂对氧化镁纳米构造的形成和导向生长的影响。

...。

氧化镁的制备及表征纳米氧化镁是一类新型的无机功能材料，由于具有不同于本体材料的光、电、磁、热、化学及机械等性能，被广泛地应用于电子、催化、陶瓷及环境与微生物等研究与应用领域。

在本文中，以六水氯化镁和尿素为原料,以聚乙二醇辛基苯基醚为分散剂,采用均匀沉淀法制备出颗粒直径约为20~30nm的氧化镁粉体。

通过X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）和热重差热测量仪（TG-DSC）对制备的氧化镁粉体进行表征和分析。

氧化镁国内年产量在1200万吨左右，纳米氧化镁作为一种新型的无机功能材料以其广阔的应用前景吸引着国内外众多材料研究工作者的广泛关注。

随着纳米技术的发展和对纳米粉体性能研究的深入，制备纳米氧化镁粉体的方法也越来越多，按其物料状态大致可分为气相法、液相法和固相法三大类。

每种方法都有其自身的特点，但总的来说是朝着工艺简单、过程容易控制、成本低廉、尺寸稳定和纯度高的方向发展。

近年来由于纳米氧化镁具有光、电、磁等方面的特殊性能，在超高压直流输电电缆方面得到广泛应用，成为研究热点。

据文献报道，电缆材料中掺入1%（质量分数下同）高纯度(99.9%)纳米氧化镁能有效降低空间电荷效应，提高电缆材料的直流击穿强度，满足超高压直流输电的要求鉴于纳米氧化镁的重要作用，研究高质量纳米氧化镁的制备工艺有重要意义。

我国对纳米氧化镁的制备研究较多，也取得了一定的进展。

目前，市售纳米氧化镁产品质量千差万别，不能满足超高压直流电缆材料研究和应用的需要，徐景文等采用化学法制备出的纳米氧化镁平均粒径为50nm，但纳米氧化镁粒径分散性较大，团聚较多，张志刚等以MgNO3• 6H2O为原料采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备纳米氧化镁，研究了焙烧温度对粒径的影响，但对煅烧后处理氧化镁粒径变化的研究报道较少。

因此，寻求一种简单有效地制备氧化镁粉体仍然是一个值得研究的课题。

它是一种十分重要的功能性无机填料,广泛应用于橡胶、塑料、涂料等工业领域。

纳米氧化镁的制备方法1.水解法水解法是制备纳米氧化镁的一种常用方法。

首先，将一定量的硝酸镁（Mg(NO3)2）溶解在去离子水中形成镁离子溶液。

然后，将溶液加热至80-100℃，加入适量的碱液（如氨水或碳酸氢铵），以调节溶液的pH值。

在适当的温度下，镁离子会与碱液中的氢氧根离子结合生成氢氧化镁（Mg(OH)2）。

接下来，将得到的氢氧化镁进行分散，加入一定的表面活性剂，如十二烷基硫酸钠（SDS），利用超声波或机械搅拌等手段将其分散成纳米尺寸的颗粒。

最后，将分散的氢氧化镁进行煅烧，将其转化为纳米氧化镁。

2.水热法水热法是一种简单有效的制备纳米氧化镁的方法。

首先，将一定量的镁盐（如硝酸镁）溶解在去离子水中，并添加足够的碱性物质（如氨水或碳酸氢铵）调节溶液的pH值。

然后，将溶液真空干燥得到固体样品。

接下来，将得到的固体样品置于高压容器中，在恒定的温度和压力下进行水热反应。

在合适的条件下，水热反应能够促使溶液中的镁离子与氢氧根离子结合，并形成纳米氧化镁。

最后，将反应得到的产物进行过滤、洗涤和干燥等处理，即可得到纳米氧化镁。

3.气相法气相法是一种制备高纯度纳米氧化镁的方法。

首先，将一定量的镁金属沉积在纯净的基底上，如石英玻璃片。

然后，将镁金属在合适的温度下进行煅烧，形成镁蒸汽。

接下来，将镁蒸汽与氧气或水蒸汽进行反应，生成氧化镁气体。

最后，将氧化镁气体沉积在基底上，形成纳米氧化镁薄膜。

这种方法可以通过控制反应温度和时间等参数来控制纳米氧化镁的尺寸和形貌。

4.其他方法除了上述几种常见的方法外，还有很多其他方法可以用于制备纳米氧化镁。

例如，溶胶-凝胶法、共沉淀法、微乳液法等。

这些方法利用溶胶在液相中的成核和生长过程来制备纳米氧化镁颗粒。

其中，溶胶-凝胶法是一种低温制备纳米氧化镁的方法，通过将金属盐与氧化剂进行水解、缩聚和凝胶化等反应来制备氧化镁凝胶，最后通过煅烧处理得到纳米氧化镁。

而共沉淀法是通过将镁盐与沉淀剂（如碱金属盐）同时加入溶液中反应，通过沉淀形成纳米氧化镁。

纳米氧化镁的两种特殊方法的制备与表征概述
硬脂酸熔点较低(约 70℃)，其本身可作为各种金属盐的溶剂，且兼有配合剂和表面活性剂的双重作用，各种金属离子在液相可达到均匀稳定的混合。

在合成过程中硬脂酸不需要水的参与，从而防止了金属离子的水解沉淀现象。

另外，硬脂酸所具有的较长碳链可起到机械隔离的作用，从而有利于纳米级超微粒子的形成。

纳米粒子具有极高的表面能，降低表面积从而降低表面能使吉布斯能减少，是一个自发的过程，这也是防团聚的原因以及困难所在。

可以通过添加表面活性剂(聚乙二醇)作为分散剂来获得纳米级氧化镁颗粒。

表面活性剂可以将镁离子包裹起来，使其在表面活性剂的胶囊中发生水解反应，从而抑制了镁离子的快速水解和粒子的团聚，有利于小粒径氧化镁纳米颗粒的制得。