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基于结晶学的应用，采用三种不同的策略提高Mg(OH)<,2>颗粒的过滤性能。通过缓冲溶液的方法得到表面由纳米片自组装的球和空心球，提高了Mg(OH)<,2>的结晶。通过水热处理无定形Mg(OH)<,2>得到六方片的Mg(OH)<,2>。通过引入SO<,4><,2->离子的方式获得大量的一维(1D)Mg(OH)<,2>晶须。高结晶度使得过滤性能得到了改善。过滤效率的提高优化了动力学操作，为获得高质量的Mg(OH)<,2>提供了重要的控制手段。
基于结晶学结构，采用化学键理论研究了水合碳酸镁Mg<,5>(CO<,3>)<,4>(OH)<,2>·4H<,2>O和MgCO<,3>·3H<,2>O的基本结晶行为，以此可以控制和指导实际晶体的生长。通过键的数目和键的强度，可以计算所选择的各个面的相对垂直生长速率，从而Mg<,5>(CO<,3>)<,4.(OH)<,2>·4H<,2>O和MgCO<,3>·3H<,2>O的理想形貌可以很方便地计算出来。理论上，Mg<,5>(CO<,3>)<,4>(OH)<,2>·4H<,2>O晶体容易呈现六方片状特征，而MgCO<,3>·3H<,2>O晶体具有六方柱形貌。Mg<,5>(CO<,3>)<,4>(OH)<,2>·4H<,2>O六方片和MgCO<,3>·3H<,2>O六方柱可以用简单的液相反应通过实验制备出来，重复性良好。理论计算的结果与实验观察结果非常符合。通过调整组成原子和离子的成键方式，单晶生长可以得到显著提高，这一过程为我们优化实验方案提供了更大的空间。
由SO<,4><2->离子所引导的1D 5Mg(OH)<,2>·MgSO<,4>·2H<,2>O(512MHSH)材料在溶液中大量合成。所设计的实验表明通过改变体系中SO<,4><2->离子的浓度、pH值、温度，获得的结果能够使我们很好地解释生长动力学。512MHSH晶体的理想形貌可以通过化学键理论可以预测出来。在结晶学上，SO<,4><2->离子沿着512MHSH晶体的b轴排列，连接着两个相邻的Mg(OH)<,6><4->碎片，起着桥梁的作用，从而引导512MHSH优先生长为1D结构。理论计算和实验的结果均表明：从不规则的Mg(OH)<,2>颗粒转变为1D 512MHSH的过程中，SO<,4><2->离子引导着512MHSH的1D生长。当前的工作由于解决了Mg(OH)<,2>的团聚问题从而大大拓展了Mg(OH)<,2>的实际应用。