Hebei Messi Biology Co., Ltd. stellt fest, dass Magnesiumoxid (MgO) aufgrund seiner einzigartigen Oberflächeneigenschaften in den letzten Jahren breite Anwendung in Bereichen wie Katalyse, Schadstoffentfernung, Additive und Beschichtungen gefunden hat. Unterschiedliche Anwendungsgebiete stellen jedoch variierende Anforderungen an die Morphologie, und spezifische morphologische Merkmale können neue Einsatzmöglichkeiten für das Material eröffnen. So können beispielsweise Nano-MgO-Schichten als Sekundäremissionsschichten in Photomultiplier-Röhren oder als Schutzschichten in Plasma-Displays (PDPs) dienen und dadurch die Leistungsfähigkeit steigern sowie die Lebensdauer verlängern. Plättchenförmige Nano-MgO-Pulver zeigen eine starke antibakterielle und bakterizide Wirkung gegen Krankheitserreger wie *Bacillus anthracis* (Milzbrand) und *Staphylococcus*. Zudem haben MgO-Materialien mit „Vogelnest“-Struktur eine hervorragende katalytische Aktivität bei der Umwandlungsreaktion von 1,2-Propandiol gezeigt. Folglich hat die Synthese von MgO mit neuartigen Morphologien großes Interesse geweckt.
Die Bewältigung zunehmend schwerwiegender Umweltprobleme ist in China zu einem gesellschaftlichen Schwerpunkt geworden; phenolhaltiges Abwasser stellt eine typische und hochgefährliche Kategorie organischer Abwässer dar. Forschungsergebnisse zeigen, dass der anfängliche pH-Wert des Abwassers sowohl die Effizienz der Phenolentfernung mittels Ozonoxidation als auch die Ausnutzungsrate des Ozons maßgeblich beeinflusst; als optimaler pH-Wert für die Behandlung phenolhaltiger Abwässer im Labormaßstab mittels Ozonoxidation wurde 10,3 ermittelt. Als umweltfreundliches Oxid reagiert MgO mit Wasser zu Magnesiumhydroxid und schafft so ein alkalisches Milieu, das dem optimalen pH-Bereich für die Ozonoxidationsbehandlung phenolhaltiger Abwässer entspricht.
In dieser Studie wurden leicht verfügbare Ausgangsstoffe – Magnesiumsulfat und wässriges Ammoniak – verwendet, um hochreines, kugelförmiges MgO mit glatter Oberfläche und hoher Monodispersität zu synthetisieren. Zudem wurde der Anwendungswert des Materials beim ozonoxidativen Abbau phenolhaltiger Abwässer untersucht. Ein statisches Reaktionsverfahren unter Verwendung von Magnesiumsulfat und wässrigem Ammoniak lieferte kugelförmige Magnesiumhydroxid-Vorläufer, die sich durch gute Monodispersität und strukturelle Integrität auszeichneten. Eine anschließende Behandlung mit einer 0,2 mol/L Natriumhydroxid-Lösung ergab kugelförmiges Magnesiumhydroxid mit glatter Oberfläche, reduzierte den Gehalt an internem Sulfat (SO₄²⁻) und steigerte die Reinheit sowie Kristallinität des Materials. Das Kalzinieren von kugelförmigem Magnesiumhydroxid bei 600 °C über einen Zeitraum von zwei Stunden bewahrt dessen sphärische Morphologie und liefert gleichzeitig hochaktive, kugelförmige Magnesiumoxid-Pulverpartikel. Experimente zum Phenolabbau unter Verwendung dieses hochaktiven, kugelförmigen Magnesiumoxids zeigen eine schnellere Abbaurate im Vergleich zu anderen Additiven. Zudem lässt sich das Material zurückgewinnen und wiederverwenden, wodurch Kosten gesenkt, ein Anstieg des Salzgehalts im Abwasser sowie Sekundärbelastungen vermieden und wirtschaftliche Vorteile erzielt werden.