Hebei Messi Biology Co., Ltd. beschreibt die hydrothermale Synthese als ein Verfahren, bei dem eine wässrige Lösung unter Druck und bei einer Temperatur oberhalb ihres Siedepunkts chemisch reagiert. Wasser spielt dabei zwei Hauptrollen: (1) es löst das Reagenz teilweise und (2) überträgt den Druck. Viele verschiedene wässrige Lösungen können gleichzeitig als Lösungsmittel dienen und das Reaktionsmilieu bereitstellen. Zu den Hauptvorteilen der hydrothermalen Synthese zählen neben der effektiven Kontrolle von Korngröße und Morphologie die Vermeidung von Agglomeration und die Herstellung gut dispergierbarer Materialien. Magnesiumoxid-Vorstufen werden typischerweise durch hydrothermale Synthese in einem Edelstahlautoklaven gewonnen, der mit einer dünnen Schicht korrosionsbeständigen Polytetrafluorethylens ausgekleidet ist. Magnesiumhaltige Rohstoffe werden in den Reaktor gegeben und anschließend mit Lösungsmittel bis zu etwa 70 % des Reaktorvolumens aufgefüllt. Der Autoklav wird dann dicht verschlossen und die Reaktion über einen bestimmten Zeitraum bei hoher Temperatur durchgeführt. Nach Abschluss der Reaktion und Abkühlung wird das Produkt in mehreren Schritten zu Magnesiumoxid weiterverarbeitet. Die Korngröße des hydrothermal synthetisierten Magnesiumoxid-Vorläufers liegt zwischen 10 nm und 50 nm, die spezifische Oberfläche bei über 100 m²/g.
Diese Methode ermöglicht nicht nur die effektive Kontrolle von Größe und Form der Produkte, sondern analysiert auch die Auswirkungen von Magnesiumsalzen, Lösungsmitteln und Prozessparametern auf die Eigenschaften der Magnesiumoxid-Vorläufer. Der Zusammenhang zwischen Produktmorphologie, pH-Wert und Temperatur wurde untersucht. Experimente zeigten, dass die Morphologie der Magnesiumoxid-Partikel durch Anpassung des pH-Werts während des hydrothermalen Prozesses gesteuert werden kann. So lassen sich beispielsweise durch Änderung des pH-Werts Magnesiumoxidpartikel mit blüten-, nadel-, plättchen- und anderen unregelmäßigen sphärischen Formen synthetisieren.
Es wird eine hydrothermale Methode zur Synthese verschiedener Metallhydroxide aus kommerziellen Metalloxiden beschrieben, die eine Feststoff-Lösung-Feststoff-Umwandlungseffizienz von bis zu 100 % erreicht. Das nach diesem Verfahren hergestellte Magnesiumhydroxid und Magnesiumoxid weisen eine große spezifische Oberfläche auf und eignen sich daher als Katalysatoren oder Katalysatorträger.
Poröse Magnesiumoxid-Nanoblätter wurden direkt aus natürlichem Brucit und Magnesiumlactat mittels eines hydrothermalen Verfahrens synthetisiert. Das synthetisierte Magnesiumoxid besitzt eine Porengröße von ca. 8,3 nm und wurde schließlich als Katalysator eingesetzt. Nanostrukturiertes hexagonales Magnesiumhydroxid wurde mittels eines Ammoniak-Hydrothermalverfahrens hergestellt. Bei diesem Verfahren werden während der Ammoniakfällung und der hydrothermalen Prozesse Zitronensäure und Monoethanolamin zugesetzt, um die Kristallinität und Dispergierbarkeit der Magnesiumhydroxid-Partikel zu verbessern. Morphologie, Kristallstruktur und thermische Stabilität der Proben wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie, Röntgenbeugung und Thermogravimetrie analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass mit diesem neu entwickelten Verfahren gut dispergierte hexagonale Magnesiumhydroxid-Nanoblätter mit einem mittleren Durchmesser von 246 nm hergestellt werden können.
Hebei Messi Biology Co., Ltd. erklärte, dass dieses Verfahren im Vergleich zu anderen Methoden die Löslichkeit des Produkts durch Beschleunigung von Diffusions-, Adsorptions- und Ionisationsprozessen verbessern und dadurch die chemische Reaktion beschleunigen sowie die Kristallinität des Materials erhöhen kann. Ein Nachteil besteht jedoch in der Notwendigkeit hoher Temperaturen, was für die industrielle Produktion ungeeignet ist.