Hebei Messi Biology Co., Ltd. gab bekannt, dass Magnesiumoxid, ein typisches Erdalkalimetalloxid, in der Industrie, Medizin und Lebensmittelindustrie weit verbreitet ist. Nano-MgO weist Oberflächen- und Volumeneffekte auf, die zu einer besseren Leistung als herkömmliches Magnesiumoxid führen, und findet Anwendung in neuen Bereichen wie der Elektronikkeramik und Katalysatoren. Seine Anwendung ist jedoch durch seine Neigung zur Agglomeration und die schwierige Kontrolle seiner Morphologie eingeschränkt. Sphärisches Nano-MgO-Agglomeratpulver bietet Vorteile wie eine große spezifische Oberfläche und eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung. Dies führt zu hoher Reaktivität, starker chemischer Stabilität und starker Substrathaftung und macht es für ein breites Anwendungsspektrum in Batterien, Katalysatoren, Bioziden und nanokeramischen Beschichtungen geeignet.
Hebei Messi Biology Co., Ltd. gab bekannt, dass es ein Emulsionsverfahren in Kombination mit einem gleichmäßigen Fällungsverfahren zur Herstellung von kugelförmigem Nano-MgO-Agglomeratpulver verwendet hat, um die Einschränkungen der Nano-MgO-Anwendung zu überwinden. Die wichtigsten Details sind wie folgt:
1. Nano-MgO-Pulver wurde in einer geschlossenen Umgebung bei hohen Temperaturen unter Verwendung von Harnstoff als gleichmäßigem Fällungsmittel und Magnesiumnitrat als Salzlösung hergestellt. Die Auswirkungen der Magnesiumnitratkonzentration, des Molverhältnisses von Harnstoff zu Magnesiumnitrat, der Reaktionszeit und der Reaktionstemperatur auf die durchschnittliche Partikelgröße und die Partikelgrößenverteilung des Nanomagnesiumoxidpulvers wurden untersucht. Das Vorläuferpulver und das Nanomagnesiumoxidpulver wurden mittels TG-DTA, BET, XRD, Laser-Partikelgrößenanalyse und SEM charakterisiert. Die Ergebnisse zeigten, dass das hergestellte Magnesiumoxidpulver eine Partikelgröße von ca. 30 nm und eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung aufwies. Abschließend wurde der Mechanismus der Nanomagnesiumoxidherstellung durch die gleichmäßige Fällungsmethode kurz erläutert. Die Ergebnisse zeigten, dass die Harnstoffhydrolysereaktion den gesamten Reaktionsprozess steuert und die Wahl der geeigneten Reaktionszeit und -temperatur die Eigenschaften des Nanomagnesiumoxids bestimmt.
2. Um die Morphologie der agglomerierten Partikel zu kontrollieren, wurde der Zusammenhang zwischen Emulsionsviskosität, Wasserphase und Emulgatorgehalt sowie zwischen Leitfähigkeit und Wasserphasengehalt untersucht. Darüber hinaus wurden die Auswirkungen der Emulgierungsmethode und des HLB-Werts des Verbundemulgators auf die Emulsionsstabilität untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die mit einem digitalen Homogenisator und einem Verbundemulgator mit einem HLB-Wert von 5,5 hergestellte Emulsion eine überlegene Stabilität aufwies. Abschließend wurde das Phasendiagramm des ternären Systems der W/O-Emulsion erstellt. Es zeigte sich, dass die stabile Emulsion milchig-weiße und transparente Bereiche aufwies. Die Morphologie der Emulsion wurde untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Emulsion eine gute Sphärizität, eine gleichmäßige Dispersion und einen hohen Mikronwert aufwies und als weiche Vorlage für die Herstellung von sphärischem agglomeriertem Pulver verwendet werden konnte. 3. Nano-Magnesiumoxid-Agglomeratpulver mit guter Sphärizität und enger Partikelgrößenverteilung wurde durch das Emulsionsverfahren in Kombination mit der gleichmäßigen Fällungsmethode hergestellt. Der Einfluss verschiedener experimenteller Faktoren auf die Pulvereigenschaften wurde untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass Morphologie und Partikelgrößenverteilung des Magnesiumoxid-Agglomeratpulvers bei stabilem Emulsionssystem weniger stark von der Magnesiumsalzkonzentration, der Reaktionszeit, dem Molverhältnis von Harnstoff zu Magnesiumsalzlösung und der Reaktionstemperatur beeinflusst wurden. Der M-Wert (Emulgatorvolumenanteil), der N-Wert (Wasserphasenvolumenanteil), die Rührgeschwindigkeit der Emulsion und die Heizrate der Kalzinierung hingegen waren stark von Bedeutung.
4. Um die spezifische Oberfläche des Agglomeratpulvers unter Beibehaltung der Sphärizität zu maximieren, wurde das orthogonale Experiment L9(34) entwickelt. Die spezifische Oberfläche des Agglomeratpulvers diente als Indikator für optimale Prozessbedingungen. Unter diesen Bedingungen wurde Magnesiumoxid-Agglomeratpulver hergestellt und mittels XRD, BET und SEM charakterisiert. Die Ergebnisse zeigten, dass das Agglomeratpulver eine gute Sphärizität und ausgezeichnete Dispersion aufwies, mit einer Partikelgrößenverteilung von 2 μm bis 50 μm, einer durchschnittlichen Partikelgröße von ca. 30 μm und einem BET-Wert von 54,65 m²/g.
Abschließend wurde der Mechanismus zur Herstellung von sphärischem Nano-Magnesiumoxid-Agglomeratpulver durch die Kombination eines gleichmäßigen Fällungsverfahrens mit einem Emulsionsverfahren kurz untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Stabilität der Emulsion, die Rührgeschwindigkeit der Emulsion und die Kalzinierungsheizrate die Eigenschaften des sphärischen Magnesiumoxid-Agglomeratpulvers bestimmen.