新型氧化錳材料的制備及功能化探索.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展，能源與環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越突出。納米科技的飛速發(fā)展為解決能源與環(huán)境危機(jī)提供了無(wú)盡的機(jī)遇與廣闊的前景。錳氧化物的優(yōu)異性質(zhì)使得它在催化、吸附、離子交換、通訊、微波鐵氧體、軟磁鐵氧體、氣敏、濕敏等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。但目前國(guó)際上對(duì)氧化錳制備方法和結(jié)構(gòu)的研究還存在不足，比如，在制備大比表面積、高熱穩(wěn)定性以及結(jié)構(gòu)形貌和尺寸可控的氧化錳等方面仍然面臨很大的挑戰(zhàn)，同時(shí)氧化錳的功能(光、電、催化以及吸附性能等）有待于進(jìn)一步探索和開(kāi)

2、發(fā)。針對(duì)目前存在的這些問(wèn)題，本文開(kāi)展了以下幾部分工作：
　　 (1)氨氣蒸發(fā)誘導(dǎo)水解法制備Mn2O3/SBA-15催化劑;
　　 采用氨氣蒸發(fā)誘導(dǎo)水解后處理的方法制備高負(fù)載量的Mn2O3/SBA-15催化劑，該催化劑具有高的比表面積、有序度，并且Mn2O3粒子均勻地涂附在SBA-15的孔壁上，具有較高的分散度，并且無(wú)孔道堵塞。這主要?dú)w因于在氨蒸汽的作用下，孔道中的錳前驅(qū)體水解生成MnOOH，并且在氨蒸汽的壓力作用下，Mn

3、OOH均勻地覆蓋在SBA-15的孔壁上?？疾炝舜呋瘎┰谶^(guò)氧化降解高濃度亞甲基藍(lán)和乙醇的性能，結(jié)果表明，50％Mn2O3/SBA-15具有最好的催化活性，其催化性能隨著溫度的升高、pH的降低而提高。
　　 (2)KMnO4氧化碳制備結(jié)構(gòu)可控的MnOx(1≦x≦2);
　　 在低溫的條件下，利用KMnO4氧化碳制備了結(jié)構(gòu)可控的層狀結(jié)構(gòu)的Birnessite-type MnO2和2×2隧道結(jié)構(gòu)的MnO2?？疾炝朔磻?yīng)溫度、時(shí)間、

4、溶液的pH以及反應(yīng)物的濃度對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響，通過(guò)X射線衍射、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡和透視電鏡等測(cè)試手段，對(duì)產(chǎn)物的晶型以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和表征，并且對(duì)MnO2的形成和生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了探索。同時(shí)，以核殼MnO2為前驅(qū)體通過(guò)低溫還原制備了核殼的Mn2O3、Mn3O4和MnO。分別對(duì)核殼的MnO2和核殼的Mn2O3進(jìn)行了催化、電化學(xué)性能和吸附性能測(cè)試，結(jié)果表明，核殼結(jié)構(gòu)MnO2與核殼結(jié)構(gòu)Mn2O3不僅具有很好的催化性能，同時(shí)MnO2表現(xiàn)出優(yōu)異的電容性，而