高度分散二氧化锰纳米纤维的水热合成和对双氧水电流检测

采用水热还原氧化法合成了高度分散的具有纳米纤维结构的钾矿型二氧化锰,并将其用来制作检测双氧水浓度的传感器.运用X射线衍射(XRD)仪、电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积(BET)及孔隙度分析仪观察和表征二氧化锰纳米纤维的结构和表面形貌;用电化学工作站(EW)检测其传感性能.结果表明:在pH为7.4的磷酸缓冲溶液中,开路电压为0.2V的条件下对0.1%(w,质量分数)的二氧化锰纳米纤维修饰的玻碳电极(GCE)进行测试,测试结果为随着双氧水的浓度每增加0.1mmo·lL-1,响应电流的峰值就增加约1.3μA,在双氧水的浓度在0.1-1.5mmo·lL-1范围内得到的线性相关系数为0.996,这种电极的高灵敏度和优异的电化学活性可能归因于钾矿型二氧化锰纳米纤维的特殊纳米结构.这种传感器有很高的灵敏度和很好的重现性.综上说明这种廉价并且有很好的电化学活性的材料为设计新型电极生物传感器提供了更大可能.     

MnO_2电极上氧还原的电催化机理

研究了MnO2 催化氧还原的电催化性质 ,通过比较MnO2 的自还原和催化氧还原的相关性 ,结合极化曲线分析和中间产物检测 ,提出了氧在MnO2 上电催化机理 .根据这一机理 ,MnO2 首先还原为MnOOH ,随之氧的还原通过化学氧化MnOOH ,两者协同进行 .依此导出的极化曲线形式能够较好地解决实验中观测到的动力学特征     

四种晶型MnO2超级电容器电极材料的电化学性能研究

用尽量简便的方法制备出δ、α、β及γ型4种MnO₂粉末. 通过X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FSEM）、热重分析（TGA）与比表面积测试（BET）等方法对样品粉末性质进行分析,并对4种不同粉末制成的电极进行循环伏安、恒流充放电及稳定性测试. 结果表明,4种MnO₂都具有良好的电容特性,其中α-MnO₂具有最高的比表面积与孔隙率,故其电极比容量最高,但其大电流放电时的倍率特性较差. 其余3种MnO₂比表面积相当,而β-MnO₂虽然比容量较低,但其简单的孔隙结构使其拥有最好的倍率特性与稳定性.     

基于二氧化锰和金属有机框架化合物协同作用构建的立体复合阵列超级电容器电极

以硝酸锌、硝酸锰和2-甲基咪唑为原料,采用多步计时电位法和静置法,制备了氧化锌-二氧化锰-金属框架有机化合物（ZnO-MnO2-MOF）复合材料阵列电极。 通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等技术手段对比分析了该复合材料的结构和形貌,并采用循环伏安法、恒电流充放电、电化学阻抗和循环充放电法研究了电极的电化学性能。 结果表明,与氧化锌-二氧化锰（ZnO-MnO2）复合材料阵列电极（Csp=121 F/g,j=2.5 A/g）相比,由于二氧化锰和金属有机框架化合物（MOF）的协同作用,修饰MOF后的ZnO-MnO2-MOF复合材料阵列电极具有较小的内阻,电容器比电容（Csp=146 F/g,j=2.5 A/g）性能提升了20%,具有更好的可逆法拉第反应和稳定性。     

纳米MnO2的制备与表征

ＭｎＯ2 作为一种多功能精细无机材料 ,其制备方法、聚集状态、催化活性及反应机理等方面的研究受到人们的关注[1～ 8] 。本文采用两种氧化还原法合成出纳米ＭｎＯ2 粉体 ,并对其进行了ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＦＴＩＲ及比表面测定等表征 ,考察了其催化分解Ｈ2 Ｏ2 的活性。1　实验部分1 .1　粉体的制备在 75℃及一定速度电动搅拌下 (ＪＪ -1型定时电动搅拌器 )将适量的 1ｍｏｌ·ｄｍ- 3ＨＣｌ溶液加入到一定体积的 0 1 2ｍｏｌ·ｄｍ- 3ＫＭｎＯ4 (Ａ·Ｒ)溶液中 ,反应 1 2 0ｍｉｎ后产物经水洗、醇洗、抽滤 ,滤饼经真空干燥、研磨得编号为Ｍ1…     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体，水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂），制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM），X射线衍射（XRD），热重分析（TGA）对其结构进行表征；采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面，形成多层次结构，并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构；MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构；复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1；随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极，活性炭（AC）为负极，1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器，发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V，容量可达86F·g^-1，且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体,水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂）,制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,热重分析（TGA）对其结构进行表征;采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面,形成多层次结构,并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构;MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构;复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1;随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极,活性炭（AC）为负极,1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器,发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V,容量可达86F·g^-1,且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能

以互通多孔碳（IPC）为载体，水热条件下在碳表面原位反应生成纳米结构的二氧化锰（MnO₂），制备互通多孔碳/二氧化锰纳米（IPC/MnO₂）复合电极材料. 采用扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM），X射线衍射（XRD），热重分析（TGA）对其结构进行表征；采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行研究. 结果表明：生成的MnO₂均匀地负载在碳的表面，形成多层次结构，并且随着温度的升高IPC表面负载的MnO₂由纳米颗粒变为纳米片状结构；MnO₂纳米片具有典型的K-Birnessite 型晶体结构；复合物中MnO₂的含量约为34%（w）. 在100 ℃制备的IPC/MnO₂复合材料在三电极系统中最高比电容达到了411 F·g^-1；随着反应温度的升高,比容量先增长后基本保持不变. 以IPC/MnO₂为正极，活性炭（AC）为负极，1 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液为电解液组装成IPC/MnO₂//AC 混合超级电容器，发现IPC/MnO₂电极的电容器其电位窗口从1 V扩展到1.8 V，容量可达86F·g^-1，且表现出良好的电容特性和大电流放电性能.     

电解锌中MnO2的形成机理及其形态对阴极锌质量的影响

研究电解锌过程中电解液锰离子浓度对阳极保护层ＭｎＯ２沉积的形态、形成机理、对铅阳极的保护作用和对阴极锌质量的影响。指出ＺｎＳＯ４电解液［Ｍｎ＾２＋］应该保持在３￣５ｇ／Ｌ，并注意维持在整个系统中该浓度下的锰平衡。     

电解条件对电解MnO_2电性能的影响

以不同的条件制备出几组二氧化锰样品，然后用模拟Ｋａｎｕｎｇｏ电池在实验室快速评价了各个样品的电性能，进而探讨了不同制备条件对二氧化锰电性能的影响。