中国粉体网讯  氧化镁有很广的用途，可用于炼钢工业、冶金工业、橡胶工业、医药、造纸工业、染料、油漆、食品、填料和化妆品等传统领域。

近年来，随着人类生活水平的提高，自然环境也不断恶化，各种细菌、病毒层出不穷，人们迫切需要找到一种高效的灭菌剂。纳米氧化镁脱颖而出，这是因为它比表面积大，表面有很多晶格缺陷，对细菌和病毒有很强的灭杀性。另外，纳米氧化镁具有质量轻、颜色浅等突出的优点，能够有效地吸收和衰减入射雷达波，可制备雷达吸波材料。此外，纳米氧化镁还能应用在催化剂、纳米陶瓷等新兴行业。

然而，普通氧化镁却难以满足这些新的应用要求，因此纳米氧化镁材料的制备和应用研究显得尤为重要。

3大制备方法总结

纳米氧化物粉末的制备方法很多，通常情况下，按照原料的存在形态可分为三类，即固相法、液相法和气相法。

固相法

固相法是把固相反应物料，用机械混合、磨碎等到达一定的细度，在一定的温度下发生反应，或者进一步提供机械能，使反应物料发生一系列的物理或化学反应，从而得到所需的氧化物粉末。主要有机械球磨法、固相反应法等。

（1）机械球磨法

该法的优点是工艺简单、产量高以及成本低等，但缺点是得到的纳米粒子粒径很难小于100nm、易混入杂质、粒子形状和粒径分布难以控制等，因此通常用于对粉体粒径要求不高的工业场合。

（2）固相反应法

指固体物料在一定温度下反应或者分解而制得纳米氧化镁。根据不同的反应温度，分为低温固相反应法、室温固相反应法和高温固相反应法等三种。

该法的优点是反应条件易于控制和掌握、产物的产率高等，但缺点是产品的结晶度低、粒子大小不一、化学组成不均匀等。

液相法

液相法又俗称湿化学法，是指从可溶性盐的混合溶液中制备相应的氧化物粉体的方法，常见的主要有水热法、溶胶-凝胶法、直接沉淀法、均匀沉淀法、乳液法等。

（1）水热法

指在密闭容器中，蒸汽或水溶液在高温高压的环境下进行的化学反应，然后经过一系列处理得到纳米粒子的方法。

水热法特点是产品粒度易控制、纯度高、分散性好，但反应的条件十分苛刻，实际操作比较困难。

（2）溶胶-凝胶法

是一种条件相对温和的制备方法，在有机介质(通常为乙醇等)中有机盐或无机盐进行水解、缩合等反应，在溶液形成稳定凝胶，再经过一系列的处理获得纳米氧化物的方法。

具有实验操作简单、反应温和、副产物少，粉体分散性好、粒度分布均匀等优点。但也存在反应周期长、制备成本高等缺点。

（3）直接沉淀法

是指沉淀剂直接滴加到可溶性镁盐溶液中，调节实验条件，让沉淀从溶液中析出，清洗除去阴离子，再经过热分解等得到产品的方法。

该方法具有杂质含量少、经济成本低、操作简单易行、设备和技术要求低等优点，然而也存在团聚严重、分散性差、粒度分布宽等不足之处。

（4）均匀沉淀法

指沉淀剂不需直接加入，而是通过化学反应使沉淀剂均匀、缓慢地释放出来，然后和可溶性镁盐反应生成沉淀，再经过煅烧制得纳米氧化镁的方法。

均匀沉淀法的优点是沉淀物的颗粒吸附杂质少、团聚少、颗粒分布窄等。

（5）乳液法

通过机械搅拌或者超声波等方式，把油相（通常是碳氢化合物）、水、电解质、表面活性剂（通常含有助表面活性剂）等组分混合均匀，形成均一、稳定的混合物体系。

乳液法具有制备经济成本低、形状规则粒径可控、颗粒粒度分布均匀、球形度良好等优点。

气相法

气相法按照反应类型，可分为物理沉积法和化学沉积法。

物理沉积法是指在真空条件下，氧化物被高温热源（电弧、等离子体等）加热并气化，最终凝聚沉积为粒子的方法。

化学沉积法是指两种或以上的挥发性金属单质或金属化合物蒸汽，在反应室内发生化学反应，形成化合物的方法。

气相法的优点是反应氛围可调、杂质含量少、组分的含量可控、产品的射线衍射尖锐。但缺点是设备要求高、制备工艺较复杂、成本高能耗高、投资资金大等。

6类应用领域

氧化镁颗粒细微化至纳米级别后，它具有纳米材料的通性，即表面效应、宏观量子隧道效应、体积效应和量子尺寸效应。因而纳米氧化镁具有一系列新奇的热、光、电、磁及化学特性。它是一种精细的新型高功能无机材料，不仅具有普通氧化镁的用途，而且还有全新的用途。

1.纳米陶瓷领域

纳米陶瓷是指陶瓷的晶粒尺寸、缺陷尺寸、第二相分布等显微结构都处在纳米级别的陶瓷。

它通常由无团聚的纳米氧化钛、氧化锆等颗粒经高温烧结法或者热压法制成，它的优点是超塑性好、强度和硬度较大、烧结温度较低等。

2.催化剂领域

纳米颗粒的比表面积很大，因此表面效应非常显著，纳米氧化镁在这方面表现得尤为突出。氧化镁纳米颗粒的比表面积值随着纳米颗粒的细化，增加的非常明显，其表面能也迅速升高。

因此，它的吸附性很强、表面活性很高、表面原子利用率也很高，可为催化剂提供吸附基点。

此外，纳米氧化镁作为催化剂还可把催化合成法制备乙酰丙酮产品的收率从80%提高到95%。

3.杀菌领域

纳米氧化镁的比表面积很高，表面有很多的晶格缺陷使其带正电，而芽孢和大肠杆菌等细菌吸附氮气后表面带负电，两者间强烈的相互作用会对真菌、细菌和病毒等微生物表现出较高的杀灭性。

纳米氧化镁具有无臭无毒、原料丰富、杀菌条件简单等优点，因此作为一种新型杀菌材料，展现出了诱人的广阔前景。

4.国防领域

国防应用中，雷达波具有重要的应用价值，因此吸波材料的研究对国防具有重要的意义。

纳米氧化镁具有颜色浅、质量轻、吸波能力强、厚度薄等优点，能对雷达入射波进行灵活有效的衰减、吸收，因此作为吸收雷达波的隐身材料而得到广泛的应用。

作为国防用雷达波吸收的一种新材料，纳米氧化镁应用前景诱人，在雷达吸波材料中的研究已成为研究热点之一。

5.涂料领域

瑞利光散射理论表明，粒径小于100nm的纳米粒子在可见光的照射下不产生有色光的发射而呈透明状。

把闪光铝粉掺加到纳米氧化镁粉体中，在铝粉表面一部分入射光发生反射，而透过氧化镁纳米粒子另一部分入射光发生色散，形成的散光涂层的随角散射性能异常独特。

在汽车面漆中掺入具有这种特性的纳米氧化镁粉体，可使其大增光辉。

6.添加剂领域

纳米氧化镁可与木屑、刨花一起生产耐火纤维板等耐火材料，它的优点是添加量小、无毒、无味、绝热、质轻、隔音等。

与传统的含卤素或磷等的有机阻燃剂相比，是阻燃纤维中的理想添加剂。紧密压实的MgO粉体还可作为绝缘层添加在金属线芯与金属护套之间，因此它被广泛用作消防配电线路。

此外，纳米氧化镁作为添加剂可用在多层陶瓷电容器上，可控制电容器的介电常数在2000~3500的范围内，减小电容变化率，降低介电损耗，使电容器性能稳定。

结语

纳米氧化镁具有优异的性能和广泛的应用性，因此它是各国研究者青睐的研究对象。日、美等发达国家都开展了对纳米氧化镁的研究，我国对纳米MgO粉体制备与应用研究起步较晚，在20世纪90年代才开始起步。

纳米氧化镁应用广泛，特别是在纳米陶瓷涂层、催化剂、杀菌等领域的应用前景诱人。国内相应企业及研究团队应加快研究进度，抢占纳米氧化镁带来的全新市场。

参考来源

齐晓霞.纳米氧化镁的制备及其应用

宗俊.近年来国内外特种氧化镁现状及发展趋势

王辉.球形纳米氧化镁团聚粉末的制备研究