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…     

MnO2对TiO2光催化降解甲基橙活性的影响

研究了在水悬浮液中α-MnO₂, β-MnO₂和δ-MnO₂对Degussa P-25 TiO₂光催化降解甲基橙活性的影响, 并利用紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光(PL) 光谱和X光电子能谱(XPS)等方法对受MnO₂污染前后的TiO₂样品进行了表征. 结果表明: 3种微量MnO₂颗粒物的存在均能使TiO₂的光催化活性受到明显的抑制, 甚至彻底失活. 在相同浓度下, 3种不同结构MnO₂的致毒效应大小顺序为: δ-MnO₂ > α-MnO₂ > β-MnO₂. 分析认为, MnO₂能与TiO₂形成核-壳型小团聚体, 在小团聚体内接触界面上构成“异质结”, 使TiO₂晶相中Ti⁴⁺和O^2-的化学状态发生变化, MnO₂不仅造成TiO₂的带隙能增大、紫外光吸收性能减弱, 而且其作为深能级杂质, 有效地促进了光生电子-空穴对的复合.     

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.     

关于二氧化锰与过氧化氢反应的初步探讨

通过在不同PH值条件下，对二氧化锰与过氧化氢反应产物的观察分析以及二作用时所产生的氧气的体积的测定，证明了在不同酸度条件下，二氧化锰与过氧化氢的反应实质是不同的。在[H^ ]＞1mol·L^-1时，二间进行的是氧化还原反应，[H^ ]≤10^-6mol·L^-1时，进行的是过氧化氢的催化分解反应，而1mol·L^-1＞[H^ ]＞10^-6mol·L^-1时，则反应是由MnO2与H2O2间的氧化还原反应向过氧化氢的催化分解反应的过渡。     

Pt—SPE电极中MnO2粒子的电催化行为及反应溶剂对肉桂醇电解氧化的影响

讨论了ＭｎＯ２在Ｐｔ／ＳＰＥ电极中的电催化行为，指出与电化学反应相比，化学反应是慢步骤。因此提高后续化学反应的速度对提高反应的电流效率至关重要。并讨论了溶剂对肉桂醇电解氧化的影响，指出在水中溶解度大的溶剂有利于肉桂醇的氧化，当以ＴＨＦ作为溶剂进行电解时，电极电位低，生成肉桂醛的电流效率较高。     

CuO-MnO2/Al2O3 催化臭氧化催化剂的制备、结构表征及性能

采用浸渍法,以Al2O3为载体制备了氧化铜和二氧化锰复合的双组分负载型金属催化臭氧化催化剂.以松花江水的UV254去除率作为催化剂活性指标,通过正交试验,确定了催化剂的最佳制备条件.实验结果表明,催化剂的最佳制备条件如下:浸渍5h,活性组元体积比为3:1,于90℃干燥2h,于200℃焙烧3h.采用扫描电镜对催化剂的结构进行了表征;通过TG-DTA测试分析了催化剂热分解过程的反应速率、热效应和物质变化过程;运用XPS分析了催化剂表面元素的组成、元素相对含量和元素价态.     

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.     

中间态粒子对肉桂醇电化学氧化的影响

讨论了中间态粒子（ｍｅｄｉａｔｏｒ）ＭｎＯ２和ＰｂＯ２对肉桂醇电催化反应的影响。由于二者氧化电位的差异，从而改变了肉桂醇氧化反应生成物的组成。以ＭｎＯ２为中间态粒子时，肉桂醇氧化后的主要生成物是肉桂醛，电流效率高达８０％以上。以ＰｂＯ２为中间态粒子时，肉桂醛将进一步被氧化成肉桂酸，电极反应的选择性明显降低。     

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.