Die Hebei Messi Biology Co., Ltd. berichtet über die Herstellung von Nano-Magnesiumoxid mittels der Sol-Gel-Methode, wobei Magnesit, Salzsäure und Harnstoff als Ausgangsstoffe sowie Polyethylenglykol (PEG) als Gelbildner eingesetzt werden. Die Studie untersuchte die Auswirkungen der Calcinierungstemperatur, des Molekulargewichts des Gelbildners sowie der Art und Dosierung der Dispergiermittel auf die experimentellen Ergebnisse. Die Ergebnisse zeigen, dass die optimalen Bedingungen für die Herstellung von Nano-Magnesiumoxid wie folgt lauten: Verwendung von Polyethylenglykol als Gelbildner, Einsatz eines spezifischen Dispergiermittels und Einhaltung einer bestimmten Calcinierungstemperatur. Unter diesen Bedingungen konnte erfolgreich Nano-Magnesiumoxid mit einer Reinheit von 99 % gewonnen werden – gekennzeichnet durch eine geringe durchschnittliche Partikelgröße, eine gleichmäßige, nahezu kugelförmige Morphologie und eine hervorragende Reaktivität.
Die Hebei Messi Biology Co., Ltd. beschreibt ferner ein Verfahren, das eine direkte Metathese-Laugungsreaktion zwischen einer Ammoniumchloridlösung und Brucit umfasst, um zunächst eine Magnesiumchlorid-Laugenlösung zu erzeugen, wobei gleichzeitig das während der Reaktion entstehende Ammoniak mittels Wasser absorbiert wird. Anschließend wird die Magnesiumchlorid-Laugenlösung in einem Fällungsschritt mit dem zurückgewonnenen Ammoniak umgesetzt, um das Zwischenprodukt Magnesiumhydroxid herzustellen. Schließlich wird das Magnesiumhydroxid bei hohen Temperaturen calciniert, um hochreines Magnesiumoxid zu gewinnen; das während des Magnesiumfällungsschritts entstandene Ammoniumchlorid kann zur Wiederverwendung recycelt werden.
Die Studie untersuchte den Einfluss verschiedener Faktoren auf die Magnesium-Laugungsrate während des Brucit-Laugungsprozesses. Unter spezifischen Bedingungen – einschließlich einer definierten Laugungstemperatur, eines bestimmten Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnisses und einer festgelegten Laugungsdauer – wurde eine Magnesium-Laugungsrate erreicht, die einen bestimmten Schwellenwert übertraf. Durch die präzise Steuerung von Parametern wie Reaktionstemperatur und pH-Wert während der Reaktion zwischen der Magnesiumchloridlösung und dem Ammoniak wurde ein Filterkuchen erhalten, der hervorragende Filtrations- und Wascheigenschaften aufwies – bei einem Feuchtigkeitsgehalt von lediglich 1 %. Nach der Hochtemperatur-Calcinierung erreichte das resultierende Magnesiumoxid einen Reinheitsgrad von 99 %.
Nano-Magnesiumoxid weist charakteristische Merkmale auf, wie etwa den Größeneffekt (Size-Effect), den Oberflächeneffekt, den Quantengrößeneffekt und den makroskopischen Tunneleffekt. Nach entsprechenden Oberflächenmodifizierungsbehandlungen zeigt es keinerlei Neigung zur Agglomeration. Aufgrund seiner zahlreichen einzigartigen Funktionalitäten und seines bedeutenden Anwendungswerts in Bereichen wie Optik, Katalyse, Magnetismus, Mechanik und Chemieingenieurwesen verfügt Nano-Magnesiumoxid über äußerst weitreichende Zukunftsaussichten und stellt ein zentrales neues Material für das 21. Jahrhundert dar.