Hebei Messi Biology Co., Ltd.gibt an, dass die Adsorptionsleistung von Magnesiumoxid-Materialien eng mit deren spezifischer Oberfläche verknüpft ist; generell zeigen Materialien mit größerer spezifischer Oberfläche eine bessere Adsorptionswirkung. Von drei verschiedenen Morphologien des Magnesiumoxids weist die stäbchenförmige Variante die beste Leistung bei der Adsorption von Kongorot auf, wobei sich Natriumsilicat unter sechs getesteten anorganischen Salzen als der wirksamste Zusatzstoff erweist.
Es wurde ein Syntheseverfahren für stäbchenförmiges Magnesiumoxid entwickelt, das eine extrem hohe Adsorption von Kongorot aus wässrigen Lösungen ermöglicht und eine Adsorptionskapazität von bis zu 3236 mg/L erreicht. Dieses stäbchenförmige Material wird hergestellt, indem dem Reaktionssystem – bestehend aus Magnesiumnitrat und Natriumcarbonat – eine geringe Menge Natriumsilicat zugesetzt wird. Während der Reaktion beeinflussen Parameter wie die Menge des zugesetzten Natriumsilicats, die Rührzeit und die Kalzinierungstemperatur die Oberflächenalkalität und den Alkaligehalt des Materials und damit dessen Adsorptionsleistung; bemerkenswert ist jedoch, dass diese Variationen kaum oder gar nicht mit der spezifischen Oberfläche des Materials korrelieren.
Auch bei stäbchenförmigen Materialien verbessert die Zugabe geringer Mengen von Natriumphosphat, Natriumtripolyphosphat oder Natriumpolyphosphat zum Reaktionssystem (unter Verwendung eines Carbonat-Fällungsmittels und einer Magnesiumquelle) die Adsorptionsleistung des Endprodukts; umgekehrt wirkt sich die Zugabe von Natriumfluorid oder Natriumoxalat nachteilig auf die Leistung aus. Neben stäbchenförmigem Magnesiumoxid verbessert auch die Zugabe geringer Mengen Natriumsilicat zur Fällungsmittellösung während der Synthese sphärischer und trapezförmiger Magnesiumoxid-Materialien deren Adsorptionsfähigkeit.
Eine systematische Untersuchung des Adsorptionsprozesses von Kongorot an der Magnesiumoxid-Oberfläche ergab, dass der Prozess am besten mit der Geschwindigkeitsgleichung pseudo-zweiter Ordnung und dem Langmuir-Adsorptionsmodell übereinstimmt. Ein Vergleich mit der vorhandenen Literatur zeigt, dass die Adsorptionskapazität dieses stäbchenförmigen Materials den bisher höchsten für Magnesiumoxid bei der Kongorot-Adsorption berichteten Wert darstellt. Im Vergleich zu Syntheseverfahren für andere Magnesiumoxid-Morphologien ist die hier beschriebene Methode einfacher und bietet eine bessere Kontrolle, was die Produktion im industriellen Maßstab sowie die effiziente Behandlung von Kongorot-haltigem Abwasser erleichtert.