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近年来,可控形貌的碳酸镁和氢氧化镁作为重要的无机材料在医药品、化妆品、橡胶方面都有广泛的应用,引起了人们广泛的兴趣。本文通过简单的沉淀法可控地制备出具有特殊形貌的碳酸镁和氢氧化镁,研究了反应条件对它们的形貌和晶体结构的影响,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和热分析(TG-DTA)进行了表征分析。初步探讨了它们的形成机理。主要内容和研究结果如下:1.沉淀法制备棒状碱式碳酸镁在不用任何模版和表面活性剂的情况下,利用Mg(NO3)2·6H2O和K2CO3作为原料合成了表面为树叶状的棒状结构。通过改变温度,产物的形貌由表面光滑的棒状结构变为表面为树叶状的棒状结构,其相应的成分也由MgCO3·3H2O变成了Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O。2.超声波-沉淀法制备木耳状碱式碳酸镁以Mg(NO3)2·6H2O和Na2CO3作为原料,在超声作用下通过调节温度合成了各种形状碳酸镁的微结构。在70°C时,产物为木耳状结构,这种木耳状结构是由厚度为10-20 nm的纳米片自组装而成;在60°C时,产物的形状跟70°C形状类似,但是薄片的厚度由10-20 nm变成了几纳米;产物在40°C时,产物变为半径为0.5μm、长为10μm的棒状结构;随着形貌由木耳状结构变为棒状结构,产物的成分也由MgCO3·3H2O变成了Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O。3.模版法制备棒状碱式碳酸镁利用Na2CO3和Mg(NO3)2·6H2O作为原料制备出了半径为0.5-1μm、长为10-20μm的棒状碳酸镁。利用棒状的碳酸镁作为模版,不加入任何化学试剂,只是通过升高温度制备出了半径为2μm、长为10-20μm表面为树叶状的棒状结构。XRD结构表明最后的产物为Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O。4.沉淀法制备花球状的氢氧化镁以MgCl2·6H2O和NH3·H2O为反应物,在常压下用简单的沉淀法制备出了花球状的Mg(OH)2。SEM表明由厚度为50 nm的纳米片堆积而成的花球的半径为3μm,且形貌均一。最后产物的形貌与反应温度和NH3·H2O的用量有关。(a)当反应温度为70°C时,最后的产物为半径为1μm的薄片状结构;温度为50°C时,最后的产物为玫瑰花状结构;当温度为40°C时,最后的产物为花球状结构。(b)当NH3·H2O的用量为10 ml时,最后的产物为1-2μm的薄片状结构;当NH3·H2O的用量为10 ml时,最后的产物为薄片的聚集体;当NH3·H2O的用量为5 ml时,最后的产物为花球状结构。