Mn3O4的制备及其应用

随着四氧化三锰应用范围的不断拓展,特别是电子信息工业的飞速发展,Mn3O4市场越来越被人们看好。本文从工艺特点及反应性质归纳出Mn3O4的制备方法,并对其应用与发展前景进行了简要论述。     

络合沉淀法制备高密度四氧化三锰

以硫酸锰、氢氧化钠为原料,采用络合沉淀法制备高密度四氧化三锰,通过单因素实验对反应条件进行了优化。结果表明,以EDTA为络合剂,在硫酸锰的锰含量为80 g·L^-1、氢氧化钠浓度为125 g·L^-1、反应温度为70℃、搅拌速率为250 r·min^-1、反应pH值为8～10、反应时间为30 h的最优条件下,可得到锰含量为71.03%、振实密度为2.58 g·cm^-3、中位粒径为15.240μm的电池级四氧化三锰。     

锂二次电池正极材料用四氧化三锰的制备研究

在75℃,pH值为6.5下,以一水硫酸锰为原料,采用空气直接氧化法,当控制Mn2+浓度为60～70 g/L,调节适当的空气流量和搅拌速度,反应12 h,即可制备得到符合锂二次电池正极材料用的四氧化三锰,产物为类球形貌,晶形完整,该Mn3O4振实密度大于1.85 g/m3,Mn含量高于70.5%,S含量低于0.15%,主要金属杂质含量均在30×10-6以下,中位粒径在6～14μm范围内。     

四氧化三锰的简易制备及其作为电池阳极材料的电化学性能研究

在90℃下,采用空气氧化法于弱碱性介质中氧化Mn2+制备Mn3O4。X-射线衍射和扫描电镜表明,产物为四方结构的Mn3O4,纯度高、结晶良好,具有近似球形形貌。电化学测试结果表明,在50 mA/g的电流密度下,Mn3O4作为阳极材料的初始放电容量为198 mA.h/g。在不同电流密度下循环50次后,放电容量基本可以回到初始值。     

软磁用高纯四氧化三锰的制备

利用软锰矿、氨水等为原料,以空气为氧化剂,在氨缓冲体系下制备锰锌铁氧体软磁用高纯四氧化三锰并简要分析其反应机理.研究表明:在反应温度为60℃,氨锰摩尔比为1.8,硫酸锰液体中锰浓度为80 g/L,氨水浓度为4.85％,硫酸锰滴加速率为3.7 mL/min,氨水滴加速率为5.5 mL/min,搅拌速率300 r/min的...     

相转变法由软锰矿制备磁性四氧化三锰工艺

为了降低四氧化三锰的生产成本，介绍了以价格低廉的软锰矿为原料，使用相转变法制备四氧化三锰的基本原理和工艺过程。在实验条件下，以投料比m（软锰矿）：m（硫铁矿）：V（硫酸）=10g：9g：3．5mL，液固质量比10：1，反应时间5h，反应温度90℃进行反应，经净化处理后可制备出纯净的硫酸锰溶液。进一步向溶液中滴加一定浓度的氨水溶液，控制溶液pH在10左右，过滤洗涤后，溶液在50℃下，通入空气反应3．5h，再经过滤洗涤、干燥和粉碎，可制备出高纯度的四氧化三锰，反应总收率达90％以上。     

催化氧化法制备高比表面四氧化三锰

研究了以铵盐作催化剂，利用高纯度锰粉悬浮液通空气催化氧化来制备高比表面四氧化三锰，并讨论了各因素对实验结果的影响，确定了反应的最佳条件，并对产品进行了检测和表征，经XRD检测确定产物为四氧化三锰，粒度分析仪测定了产品的粒径小于4μm，比表面分析仪测定SBET比表面积可达15．06m^2/g，锰的含量可达71．92％。     

不同酸催化下制备四氧化三锰的反应动力学

为了确定酸催化下悬浮氧化法制备四氧化三锰的反应机理,用微分法结合化学分析方法研究了盐酸催化下制备四氧化三锰的反应动力学,同时探讨了不同酸催化下,形成不同锰配合物对反应速率的影响.研究结果表明:在盐酸催化下,反应级数对金属锰为一级,表观反应速率常数在323 K时为kapp=1.13×10-4 s-1;锰配合物稳定性对反应速率有较大影响,与盐酸体系相比,氨三乙酸与乙二胺四乙酸体系减缓了反应速率,有机酸体系加快了反应速率.     

四氧化三锰的制备及其对奥克托今的热分解行为研究

以氯化锰为锰源、六次甲基四胺(HMT)为沉淀剂,采用均相沉淀法在90℃制备了Mn3O4,用X-射线衍射、扫描电镜和透射电镜等对产物的结构和形貌进行表征,利用DSC技术研究了产物对奥克托今(HMX)的热分解行为的影响。结果表明,制备产物为四方结构Mn3O4,直径约为300 nm的近似球形。Mn3O4的加入,对HMX的分解峰形变化不大,但分解温度增大,分解活化能增加。     

Strongly exchange coupled inverse ferrimagnetic soft/hard, Mn(x)Fe(3-x)O(4)/Fe(x)Mn(3-x)O(4), core/shell heterostructured nanoparticles

Inverted soft/hard, in contrast to conventional hard/soft, bi-magnetic core/shell nanoparticles of Mn(x)Fe(3-x)O(4)/Fe(x)Mn(3-x)O(4) with two different core sizes (7.5 and 11.5 nm) and fixed shell thickness (～0.6 nm) have been synthesized. The structural characterization suggests that the particles have an interface with a graded composition. The magnetic characterization confirms the inverted soft/hard structure and evidences a strong exchange coupling between the core and the shell. Moreover, larger soft core sizes exhibit smaller coercivities and loop shifts, but larger blocking temperatures, as expected from spring-magnet or graded anisotropy structures. The results indicate that, similar to thin film systems, the magnetic properties of soft/hard core/shell nanoparticles can be fine tuned to match specific applications.     

常压下Ca(Mn3-x Cux)Mn4 O12样品的制备及其导电机制的研究

钙钛矿结构CaCu3Mn4O12的传统制备方法是热压法（几万个大气压,1000℃）。人们发现它的居里点Tc=355K,磁电阻MR值比相同条件下的La0.6Y0.07Ca0.33MnO3大得多,并且从低温到高于居里点的温度范围内都存在较大的磁电阻值。另外,Ca(Mn3-xCux)Mn4O12（x=3)的饱和磁化场,在室温300K时,饱和磁化场仅为0．03T本实验中,在常压和1070K的条件下合成了Ca(Mn3-xCux)Mn4O12,从而大大简化了Ca(Mn3-xCux)Mn4O12的制备条件。关于该材料的导电机制,铁磁磁畴再取向饱和场与磁电阻饱和场相同,表明Ca(Mn3-xCux)Mn4O12的MR来源于磁畴间或颗粒间的隧道机制。     

超分子化合物Mn(HPDA)(H2O)4(ClO4)的研究

以吡啶二酸作为配体,合成了分子间形成弱相互作用的锰配合物,即通过氢键连接成了超分子体系并具有新颖的梯状、格子状的三维结构.以元素分析、X-射线单晶衍射、红外光谱、紫外光谱、室温及低温ESR谱对化合物进行了表征.     

过渡金属离子掺杂四氧化三锰纳米催化剂

以高锰酸钾和葡萄糖为原料,通过水热反应制备了四氧化三锰纳米晶颗粒,探讨了过渡金属离子掺杂的影响,并考察制备的产物作为催化剂在催化一氧化碳氧化反应中的性能。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜 （SEM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、氢气程序升温还原（H2-TPR）等手段对产物进行结构表征。结果表明,过渡金属离子掺杂可消除产物中的MnOOH杂相。制备的产物具有八面体形貌,尺寸随掺杂离子的变化而变化。掺杂还可以提高四氧化三锰纳米晶催化一氧化碳氧化反应的活性,呈现掺杂效应。     

Magnetic properties of Er(Co,Mn)O3 perovskites

The erbium-based manganite ErMnO₃ has been partially substituted at the manganese site by Co in the general formula ErCo_xMn_1−xO₃. The perovskite orthorhombic structure is found from x(Co) = 0.3 up to x(Co) = 0.7, provided that the synthesis is performed under oxygenation conditions to favour the presence of Co³⁺. Magnetic properties show unusual phenomena, correlated with the presence of different magnetic entities (i.e., Er³⁺, Co²⁺, Co³⁺, Mn³⁺, Mn⁴⁺): the overall magnetic moment reverses its sign when the sample is cooled under an external magnetic field, while the magnetization loops performed at T < 4 K show intersecting branches at low fields and a sudden jump at high fields. A phenomenological model of two interacting sublattices, coupled by an antiferromagnetic exchange interaction, explains the inversion of the overall spin, while the high-field discontinuity is explained in terms of dynamical models.     

Mn_3O_4纳米颗粒的制备及改性

研究了一种以低成本的硫酸锰为原料制备Mn3O4的方法,并成功制得纯相的纳米级Mn3O4。通过研究得到制备的最佳条件,反应温度为80℃,乙醇为表面活性剂,反应时间在1 h,然后150℃下煅烧。采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)等手段进行了表征,产物粒子为纯相,平均粒径为50 nm以下。     

Mn3O4@SiO2核壳磁性复合材料对钼(VI)的吸附性能

采用氧化法和正硅酸乙酯水解法制备了Mn3O4@SiO2核壳结构磁性纳米材料，研究了其对水溶液中Mo(VI)离子的吸附效果。运用Ｘ射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱仪(IR)及磁强计(VSM) 等多种手段对Mn3O4@SiO2核壳磁性复合材料进行了表征,并研究了溶液的初始pH、Mo(VI)离子初始浓度和温度对Mo(VI)吸附量的影响。结果表明：在298 K条件下Mn3O4@SiO2核壳结构磁性复合材料对Mo (VI)的饱和吸附量为145.35 mg/g； Mn3O4@SiO2对Mo (VI)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，吸附动力学符合准二级动力学模型；吸附热力学分析表明Mn3O4@SiO2复合材料对Mo (VI) 的吸附行为是自发的、放热过程。     

Oxide Composites of Al2O3 and LaPO4

Some properties of oxide composites based on Al₂O₃ and LaPO₄ (La-monazite) are examined. A composite consisting of woven Al₂O₃ fibers with a porous matrix of Al₂O₃ and LaPO₄ is shown to be damage tolerant and notch insensitive. The feasibility of achieving fiber sliding and pullout in a composite with a fully dense matrix is investigated using a small hot-pressed composite of sapphire fibers and LaPO₄ matrix.     

Microstructure evolution and advanced performance of Mn3O4 nanomorphologies

Mn(3)O(4) morphologies with tetragonal single-crystal nanostructures including nanoparticles, nanorods and nanofractals were successfully prepared by a widely applicable chemical reaction route. The morphologies were synthesized using the reactants MnCl(2)·4H(2)O, H(2)O(2), and NaOH in a suitable surfactant and alkaline solution. The dripping speed of the NaOH solution plays an important role in the microstructure evolution of Mn(3)O(4) morphologies. The difference in the dripping speed of NaOH solutions leads to different Mn(3)O(4) nanomorphologies, which are called nanoparticles, nanorods and nanofractals. The average grain size of the Mn(3)O(4) nanoparticles ranged from a few to several tens of nanometers. The Mn(3)O(4) nanorods were smooth, straight, and the geometrical shape was structurally perfect. Their lengths ranged from several hundred nanometers to a few micrometers, and their diameters ranged from 10 nm to 30 nm. The fractal branches of the Mn(3)O(4) nanofractals were a few micrometers in length and several hundred nanometers in width. The catalytic properties of these Mn(3)O(4) nanomorphologies for the degradation of phenol were evaluated in detail. The results indicated that the Mn(3)O(4) nanofractals possess remarkable catalytic activity for the degradation of phenol in water treatment.