Hebei Messi Biology Co., Ltd. berichtet, dass Versuche zur Herstellung von Nanoprodukten mittels Mikrowellenreaktionen in den letzten Jahren zunehmend erfolgreich waren. In dieser Studie wurde die mikrowellenunterstützte Synthese von Magnesiumoxid untersucht. Nanokristallines Magnesiumoxid wurde mit Magnesiumacetat und Ethylenglykol (Lösungsmittel) in einem Haushaltsmikrowellenofen hergestellt. Die Mikrowellenstrahlung verkürzte nicht nur die Reaktionszeit, sondern führte auch zur Synthese kleinerer Produktpartikel.
Experimente demonstrierten die Machbarkeit der Magnesiumoxidsynthese mittels Mikrowellentechnologie. In diesem Experiment wurde Magnesiumnitrat (als Oxidationsmittel und Vorstufe) sowie Polyethylenglykol und Sorbit (als Lösungsmittel) durch Mikrowellenwärme erhitzt. Die Vorstufe wurde im Mikrowellenofen gleichmäßig bis zum Gelzustand erhitzt. Verschiedene experimentelle Parameter wurden untersucht, darunter die Gelreifungszeit vor dem Erhitzen, die Mikrowellenleistung, die Heizrate und die Kalzinierungstemperatur der Vorstufe. Eine höhere Mikrowellenleistung führte zu kürzeren Heizzeiten und verhinderte so die Agglomeration des Gels. Das hergestellte Material wies eine geringe Partikelgröße und eine große spezifische Oberfläche auf. Das Experiment zeigte außerdem, dass die Verwendung von Lösungsmitteln die Dispergierbarkeit von Magnesiumoxid verbesserte. Mit mehr als 20 % Sorbit (bezogen auf die Stöchiometrie) und mehr als 40 % Polyethylenglykol (Ethylenglykol) konnte ein Produkt mit einem Durchmesser von 4,1 nm und einer spezifischen Oberfläche von 400 m²/g (bei einer Kalzinierungstemperatur von maximal 400 °C) hergestellt werden.
Ebenso vielversprechend ist die Kombination von Mikrowellentechnologie und hydrothermalen Verfahren. Das durch Mikrowellentechnologie optimierte hydrothermale Verfahren kann die Kristallinität des Pulvers erhöhen und die Reaktionszeit verkürzen. Der kombinierte hydrothermale und mikrowellenbasierte Ansatz bietet günstige Bedingungen für die effiziente Herstellung zahlreicher anorganischer Verbindungen. Durch die Kombination dieser beiden Methoden, unter Verwendung von Magnesiumchlorid, Magnesiumacetat und Magnesiummetallsalzen als Reaktanten und der pH-Wert-Regulierung der Lösung durch Zugabe von Harnstoff, wurden schließlich die Vorstufen Magnesiumhydroxid und Magnesit synthetisiert.
Bei 200 °C wurde nach 10-minütiger Behandlung mit einer Mischung aus Magnesiummetallsalz und Kaliumhydroxid mittels einer kombinierten Mikrowellen- und Hydrothermalmethode ein neuartiges Magnesiumoxid-Nanoband mit einer optischen Bandlücke von 3,1 eV erfolgreich synthetisiert. Das Spektrum zeigte eine starke und breite grüne Emissionsbande, eine schwache ultraviolette und eine schwache rote Emissionsbande. Diese neue Synthesemethode ist kostengünstig und katalysatorfrei und eröffnet somit neue Wege nicht nur für die Synthese von eindimensionalem Magnesiumoxid, sondern ermöglicht auch die einfache Erweiterung auf die Assemblierung und Synthese anderer anorganischer Nanokristalle.
Hebei Messi Biology Co., Ltd. erklärte, dass die Mikrowellenmethode in den letzten Jahren aufgrund ihrer Vorteile wie Einfachheit, Schnelligkeit, Effizienz und Umweltfreundlichkeit in der Materialherstellung weit verbreitet ist; sie erfordert jedoch Spezialausrüstung und erschwert die detaillierte Untersuchung des Reaktionsmechanismus.