納米氧化鎂在各領域的應用
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納米氧化鎂是一種新型高功能精細無機材料,主要類型有納米粉末、納米薄膜、納米絲和納米固體。出于其結構的特殊性,決定了它具有不同于本體的電學、磁學、熱學及光學性能,從而開辟了一系列新的應用領域。
一、納米氧化鎂在殺菌材料方面的應用
研究發現:納米氧化鎂因具有較高的比表面積,存在較多晶格缺陷而帶正電荷,吸附鹵素氣體后可以與帶負電的大腸桿菌和芽孢等形成強的作用,從而對細菌、芽孢以及病毒表現出很高的殺滅性,與氧化銀及含銀、銅等其他金屬元素的固體殺菌劑相比,納米氧化鎂具有原料豐富、殺菌條件簡單、本身無臭無味等優點。
美國Nanoscale公司對納米氧化鎂的殺菌性能作了系統的研究,結果表明:4-10nm的氧化鎂(UG-Mg20)對多種病毒、細菌和真菌有異常突出的殺滅效果(20min內、細菌的殺滅效果為100%),遠優于通常的銀系殺菌劑(60min內,細菌的殺滅效果為100%);且納米氧化鎂UG-Mg20對氯氣有巨大的吸附能力,可吸附自身重量20%的氯氣,進一步強化了殺菌作用。
二、納米氧化鎂在納米相陶瓷方面的應用
納米氧化鎂在陶瓷中可用作燒結助劑,納米陶瓷由無團聚納米粉體氧化鈦、氧化鋁等經靜態燒結或應力有助燒結而成。但由于納米粉體表面能高,表面活性大、較高的晶界能為晶體的長大提供較高的推動力的同時也引發晶界粘合強度下降,納米氧化鎂作為納米相陶瓷的燒結助劑,可以有效的解決這一難題。在納米氧化鋯粉體中摻入5%的納米氧化鎂,通過無應力燒結成功制成了高密度的陶瓷。
三、納米氧化鎂在煉鋼工業方面的應用
納米氧化鎂用于煉鋼工業,可用作硅鋼板退火隔離劑。硅鋼板在高溫退火時,硅鋼板涂層用氧化鎂性能與硅鋼板表面所生成的硅酸鎂絕緣薄膜品質的好壞有直接的關系,但影響這種性能的因素,至今文獻報道很少,屬各國專利。對國外硅鋼板涂層用氧化鎂作X-射線衍射剖析發現,所用氧化鎂UG-Mg40平均粒徑為40-65nm,屬納米粉體之列。
四、納米氧化鎂在催化劑方面的應用
納米氧化鎂晶體作為烷基氯化的催化劑,可吸附大量氯氣形成的Cl2-氧化鎂加合物,在氧化鎂納米晶體上由于氯原子與表面O2--陰離子共享電子云密度,當氯氣發生解離化學吸附時,類氯離子被包埋,因此Cl2-氧化鎂加合物化學反應性比氯氣更接近于氯離子,且Cl2-氧化鎂加合物的選擇性比氯原子更高。采用經一定預處理的納米氧化鎂做催化劑,可使催化合成法制乙酞丙酮過程產品的收率由80%提高到95%。納米氧化鎂對雙馬來酞亞胺(BMI)的聚合也具有很高的催化活性。
五、納米氧化鎂作為添加劑的應用
納米氧化鎂可用來與木屑、刨花一起制造質輕、隔音、絕熱、耐火纖維板等耐火材料,與傳統的含磷或鹵素有機阻燃劑相比,它具有無毒、無味、添加量小等優點,是開發阻燃纖維的理想添加劑。
納米氧化鎂還具有優異的屏蔽紫外線的能力,是開發功能性化妝品、纖維和衣服的優選材料。此外納米氧化鎂與高聚物或其他材料復合具有良好的微波吸收系數,它不僅可作化妝品、香粉、油漆的充填材料,而且也可用作橡膠的充填材料、脂肪分解劑或醫藥品的擦光劑等。
此外,納米氧化鎂作為一種寬帶隙絕緣材料還具有極高的二次電子發射率,在精密光學元件和半導體襯底材料中都具有十分重要的應用。