Hebei Messi Biology Co., Ltd. berichtet, dass säulenförmige Magnesiumcarbonat-Partikel durch die Zugabe von wasserlöslichen Magnesiumsalzen und wasserlöslichen Carbonaten zu einer wässrigen Lösung bei Temperaturen zwischen 20 °C und 60 °C hergestellt werden. Bei dem verwendeten wasserlöslichen Magnesiumsalz kann es sich um jedes beliebige derartige Salz handeln, ohne dass hierfür spezifische Einschränkungen bestehen; die resultierenden säulenförmigen Magnesiumcarbonat-Partikel weisen vorwiegend Durchmesser zwischen 1 μm und 3 μm sowie Längen zwischen 10 μm und 50 μm auf.
Durch die Reaktion von MgCl₂·6H₂O mit Na₂CO₃ – und durch die sorgfältige Abstimmung von Reaktionstemperatur, Rührdauer und Alterungszeit während des Co-Präzipitationsprozesses – konnten erfolgreich nadelartige und polymere Formen von MgCO₃·3H₂O synthetisiert werden.
Magnesiumcarbonat wurde mittels Co-Präzipitation unter Verwendung von Magnesiumchlorid und Ammoniumcarbonat als Reaktanten hergestellt. Im Rahmen einer Studie wurde der Einfluss verschiedener Faktoren – darunter Temperatur, Rührgeschwindigkeit, Zugaberate, Konzentration und Gleichgewichtszeit – untersucht, was zur erfolgreichen Herstellung von Magnesiumcarbonat-Whiskern mit hervorragender Morphologie führte. Diese Whisker wurden anschließend calciniert, um Magnesiumoxid-Whisker zu gewinnen.
Hebei Messi Biology Co., Ltd. merkt an, dass die Forschung an Magnesiumcarbonat-Whiskern in China zu Beginn des 21. Jahrhunderts einsetzte. Es wurden Studien zu den Reaktionsprodukten des Systems MgCl₂-Na₂CO₃ bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt. Unter den angewandten spezifischen Versuchsbedingungen bestand das unterhalb von 313 K gebildete Produkt aus Whiskern; zwischen 323 K und 333 K war das Produkt amorph; und zwischen 343 K und 363 K wies das Produkt eine wohldefinierte kristalline Struktur auf. Insbesondere wurde im Temperaturbereich von 323 K bis 363 K basisches Magnesiumcarbonat anstelle von Magnesiumcarbonat-Whiskern erhalten. Folglich ist die Steuerung der Reaktionstemperatur ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Herstellung von Magnesiumcarbonat-Whiskern bei gleichzeitiger Vermeidung der Bildung von basischem Magnesiumcarbonat. Magnesiumcarbonat-Whisker wurden synthetisiert, indem 0,5 mol Natriumcarbonat zu einer 0,5 mol/L Magnesiumchloridlösung gegeben wurden, wobei eine Temperatur von 40 °C und eine Zugaberate von 3,3 mL/min eingehalten wurden, gefolgt von einem zweistündigen Rühren. Die Stabilität dieser Magnesiumcarbonat-Whisker wurde anschließend bei verschiedenen Temperaturen sowie in unterschiedlichen Lösungsumgebungen (speziell NaCl, NH₄Cl, MgCl₂ und KCl) untersucht. Die Whisker erwiesen sich in Wasser bei 50 °C als stabil; es wurde jedoch beobachtet, dass ihre Stabilität abnahm, wenn sie in Salzlösungen eingebracht wurden. Mittels der Co-Fällungsmethode wurden die Variationen in Morphologie und Zusammensetzung von hydratisiertem Magnesiumcarbonat – gebildet aus Mg(NO₃)₂·6H₂O und K₂CO₃ – in Abhängigkeit von der Rührzeit der anfänglichen Reaktionslösung untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass durch eine Variation der Rührzeit der Ausgangslösung zwischen 1 und 8 Minuten der Durchmesser des resultierenden nadelartigen hydratisierten Magnesiumcarbonat-Produkts in einem Bereich von 0,5 μm bis 23 μm gesteuert werden konnte, bei Längen zwischen 2 μm und 200 μm. Darüber hinaus deuteten Infrarotspektroskopie und thermogravimetrische Analyse der Produktzusammensetzung darauf hin, dass sich bei einer Variation der Rührzeit zwischen 1 und 20 Minuten auch der Wassergehalt im resultierenden Produkt MgCO₃·xH₂O (wobei 1 < x < 3) signifikant veränderte.
Die Variationen in Zusammensetzung und Morphologie von Magnesiumcarbonat-Hydraten – ausgefällt durch die Reaktion von MgSO₄ und Na₂CO₃ im Temperaturbereich von 283 K bis 363 K – wurden untersucht und die resultierenden Produkte charakterisiert. Die Ergebnisse zeigten, dass im Temperaturbereich von 283 K bis 313 K stäbchenförmiges Magnesiumcarbonat-Trihydrat (MgCO₃·3H₂O) erhalten wurde. Mit dem Anstieg der Temperatur auf 323 K wandelte sich das Produkt vom stäbchenförmigen Magnesiumcarbonat-Trihydrat in kugelförmiges basisches Magnesiumcarbonat um; zudem nahm mit weiter steigender Reaktionstemperatur der Durchmesser des kugelförmigen basischen Magnesiumcarbonats zu. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Ausgangskonzentration von MgSO4 sowie die Tropfgeschwindigkeit der Zugabe von Na2CO3 einen deutlichen Einfluss auf die Kristallmorphologie des Magnesiumcarbonat-Trihydrats haben.
Ferner können Magnesiumcarbonat-Whisker als Zwischenprodukte bei der Herstellung von hochreinem Magnesiumoxid sowie von basischen Magnesiumcarbonat-Materialien dienen. Konkret lässt sich zunächst eine Magnesiumcarbonat-Vorstufe synthetisieren, wobei die anschließende Kalzinierung Magnesiumoxid-Whisker von exzellenter Kristallinität liefert.
Unter Verwendung von MgCl2 und Na2CO3 als Ausgangsstoffe wurde eine Studie durchgeführt, um Magnesiumcarbonat-Whisker zu untersuchen, die unter variierenden Rührzeiten und unterschiedlichen Ausgangskonzentrationen der Reaktanten synthetisiert wurden; anschließend wurde der Umwandlungsprozess dieser Magnesiumcarbonat-Whisker in Magnesiumoxid-Whisker analysiert. Unter Einsatz von Magnesiumchlorid als Ausgangsstoff und Natriumcarbonat als Fällungsmittel wurden gut kristallisierte, hydratisierte Magnesiumcarbonat-Whisker hergestellt. Durch eine gezielte Steuerung der thermischen Zersetzungsbedingungen des Magnesiumcarbonats – mit dem Ziel, dessen Whisker-Morphologie zu bewahren – wurden diese anschließend mittels Kalzinierung in Magnesiumoxid-Whisker überführt.
Unter Verwendung von Magnesiumchlorid und Natriumcarbonat als Ausgangsstoffe wurden bei Raumtemperatur Vorstufen in Form von Magnesiumcarbonat-Whiskern synthetisiert und anschließend durch Kalzinierung in Magnesiumoxid-Whisker umgewandelt.