Hebei Messi Biology Co., Ltd. weist darauf hin, dass Magnesiumhydroxid ein anorganisches Flammschutzmittel ist, das die drei Funktionen Füllstoff, Flammschutz und Rauchunterdrückung erfüllt und für den Einsatz in einer Vielzahl von Polymeren geeignet ist. Darüber hinaus wird Magnesiumhydroxid in Umweltanwendungen eingesetzt – etwa bei der Rauchgasentschwefelung, der Behandlung bleihaltiger Abwässer sowie der Entfernung von Ammonium und Phosphor aus Abwässern – und findet zudem Verwendung in Lebensmittelzusatzstoffen, Erdöladditiven und biomedizinischen Formulierungen. Es gilt als umweltfreundliches, „grünes“ chemisches Produkt. Mit dem Fortschritt der Nanotechnologie hat sich die Herstellung von Magnesiumhydroxid im Nanomaßstab zu einem zentralen Forschungsgebiet entwickelt. Die Trocknung, ein entscheidender Schritt bei der chemischen Synthese von hochwertigem Nano-Magnesiumhydroxid in der Flüssigphase, beeinflusst die Qualität des Endprodukts maßgeblich.
Monodisperse Magnesiumhydroxid-Nanopartikel wurden mittels eines Fällungsverfahrens in der Flüssigphase hergestellt, wobei Magnesiumchlorid-Hexahydrat und ein alkalisches Fällungsmittel als Ausgangsstoffe dienten. Durch Einzelfaktor-Experimente wurden die optimalen Synthesebedingungen ermittelt: ein Ethanol-Wasser-Gemisch (Volumenverhältnis 80:20) als Reaktionslösungsmittel, Natriumhydroxid als Fällungsmittel (direkt zur Magnesiumchlorid-Lösung gegeben) sowie eine anfängliche Magnesiumchlorid-Konzentration von 0,1 mol/l. Zusätzlich wurden Magnesiumhydroxid-Nanostäbchen und -Nanoplättchen separat hergestellt, und zwar unter Verwendung eines Fällungs-Umwandlungs-Verfahrens mit Magnesiumchlorid-Hexahydrat, leichtem Magnesiumoxid und Harnstoff als Ausgangsstoffen.
Es wurden Trocknungsexperimente durchgeführt, um die Trocknungskinetik der monodispersen Magnesiumhydroxid-Nanopartikel, -Nanostäbchen und -Nanoplättchen zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Trocknungskurven und die Kurven der Trocknungsgeschwindigkeit für die drei Arten von Magnesiumhydroxid im Nanomaßstab mit unterschiedlichen Morphologien einen ähnlichen Verlauf aufweisen. Zur Beschreibung der Dünnschicht-Trocknungskurven des Magnesiumhydroxids im Nanomaßstab wurde das logarithmische Modell gewählt; die Diffusionsaktivierungsenergien für die Feuchtigkeit in den feuchten monodispersen Nanopartikeln, Nanostäbchen und Nanoplättchen wurden zu 26,5 kJ/mol, 25,3 kJ/mol beziehungsweise 21,5 kJ/mol bestimmt. Die kinetische Mechanismusfunktion für die isotherme Trocknung wurde als G(α) = [(1/(1+α))¹/³ – 1]² = kt identifiziert, wobei die scheinbaren Aktivierungsenergien (E) für die monodispersen Nanopartikel, Nanostäbchen und Nanoplättchen 25,2 kJ/mol, 23,9 kJ/mol bzw. 24,0 kJ/mol betrugen. Für die nicht-isotherme Trocknung von Magnesiumhydroxid-Nanoplättchen erforderte die der kinetischen Mechanismusfunktion G(α) entsprechende ln(?)-(?)-Kurve eine stückweise lineare Anpassung; bei Temperaturen T ≥ 108 °C lautete die kinetische Mechanismusfunktion G(α) = 1 – (1-α)¹/², und die scheinbare Aktivierungsenergie (E) betrug 6,3 kJ/mol.