Hebei Messi Biology Co., Ltd. bezeichnet Nanomagnesiumoxid als neuartiges, hochfunktionelles, feines anorganisches Material, das hauptsächlich in Form von Nanopulvern, Nanofilmen, Nanodrähten und Nanofeststoffen erhältlich ist. Seine einzigartige Struktur ermöglicht es, elektrische, magnetische, thermische und optische Eigenschaften zu besitzen, die sich von denen seines Ausgangsmaterials unterscheiden, und eröffnet so eine Reihe neuer Anwendungen.
1. Anwendungen in Sterilisationsmaterialien
Nanomagnesiumoxid besitzt eine große Oberfläche und zahlreiche Gitterdefekte, die zu einer positiven Ladung führen. Bei der Adsorption von Halogengas kann es eine starke Wechselwirkung mit negativ geladenen Bakterien wie Escherichia coli und Sporen eingehen, was zu einer hohen Letalität gegenüber Bakterien, Sporen und Viren führt. Im Vergleich zu festen Fungiziden, die Silberoxid und andere Metallelemente wie Silber und Kupfer enthalten, bietet Nanomagnesiumoxid Vorteile wie die Verfügbarkeit reichlich vorhandener Rohstoffe, einfache Sterilisationsbedingungen und Geruchslosigkeit.
4–10 nm großes Magnesiumoxid hat eine außergewöhnlich wirksame abtötende Wirkung gegen eine Vielzahl von Viren, Bakterien und Pilzen (100 % Abtötung der Bakterien innerhalb von 20 Minuten) und übertrifft damit herkömmliche silberbasierte Biozide (100 % Abtötung der Bakterien innerhalb von 60 Minuten) deutlich. Darüber hinaus besitzt Nanomagnesiumoxid eine hohe Adsorptionskapazität für Chlor und kann 20 % seines Eigengewichts an Chlor aufnehmen, was seine bakterizide Wirkung zusätzlich verstärkt.
2. Anwendungen in der Nanophasenkeramik
Nanomagnesiumoxid kann als Sinterhilfsmittel in der Keramik eingesetzt werden. Nanokeramiken werden durch statisches Sintern oder spannungsunterstütztes Sintern von nicht agglomerierten Nanopulvern aus Titanoxid, Aluminiumoxid und anderen Materialien hergestellt. Die hohe Oberflächenenergie, Oberflächenaktivität und Korngrenzenenergie von Nanopulvern stellen zwar eine starke Triebkraft für das Kristallwachstum dar, führen aber auch zu einer Verringerung der Korngrenzenhaftung. Nanomagnesiumoxid kann als Sinterhilfsmittel für Nanophasenkeramiken dieses Problem effektiv lösen. Durch die Zugabe von 5 % Nanomagnesiumoxid zu Nanozirkonoxidpulver konnten hochdichte Keramiken durch spannungsfreies Sintern erfolgreich hergestellt werden.
3. Anwendungen in der Stahlindustrie
Nanomagnesiumoxid wird in der Stahlindustrie als Glühmittel für Siliziumstahlbleche eingesetzt. Beim Hochtemperaturglühen hängt die Leistung des in Siliziumstahlblechbeschichtungen verwendeten Magnesiumoxids direkt von der Qualität des auf der Oberfläche des Siliziumstahlblechs gebildeten Magnesiumsilikat-Isolierfilms ab. Röntgenbeugungsanalysen von Magnesiumoxid, das in Siliziumstahlblechbeschichtungen im Ausland verwendet wird, ergaben eine durchschnittliche Partikelgröße von 40–65 nm, was es zu einem Nanopulver macht.
4. Anwendungen in der Katalyse
Nanomagnesiumoxidkristalle können als Katalysatoren für die Alkylchlorierung große Mengen an durch Chlorgas gebildeten Cl₂-MgO-Addukten adsorbieren. Da Chloratome die Elektronenwolkendichte mit den Oberflächen-O₂-Anionen auf Magnesiumoxid-Nanokristallen teilen, werden die chlorähnlichen Ionen bei der dissoziativen chemischen Adsorption von Chlor eingefangen. Daher ähnelt die chemische Reaktivität der Cl₂-MgO-Addukte eher der von Chloridionen als der von Chlorgas, und die Selektivität der Cl₂-MgO-Addukte ist höher als die von Chloratomen. Die Verwendung von vorbehandeltem Nanomagnesiumoxid als Katalysator kann die Ausbeute an Acetylaceton im katalytischen Syntheseprozess von 80 % auf 95 % steigern. Nanomagnesiumoxid zeigt auch eine hohe katalytische Aktivität bei der Polymerisation von Bismaleimid (BMI).
Nanomagnesiumoxid verfügt zudem über hervorragende UV-Schutzeigenschaften und ist daher ein ideales Material für die Entwicklung von funktioneller Kosmetik, Fasern und Kleidung. Darüber hinaus weist Nanomagnesiumoxid in Kombination mit Polymeren oder anderen Materialien ausgezeichnete Mikrowellenabsorptionskoeffizienten auf. Es kann nicht nur als Füllstoff in Kosmetika, Gesichtspudern und Farben verwendet werden, sondern auch als Füllstoff in Gummi, als Fettzersetzungsmittel oder als Politur für Arzneimittel.
Darüber hinaus weist Nanomagnesiumoxid als Isoliermaterial mit großer Bandlücke eine extrem hohe Sekundärelektronenemissionsrate auf, was es für Anwendungen in optischen Präzisionskomponenten und Halbleitersubstraten unverzichtbar macht.