干燥温度对锰氧化物结构及催化氨氮性能的影响

锰氧化物催化氧化法因高效、受季节和温度影响小等优点近年来开始应用于去除饮用水水源中的氨氮。但具有催化性能的活性锰氧化物(MnO_x)难以可靠形成，这限制了该方法的推广应用。本研究以高锰酸钾为氧化剂，乙酸锰为还原剂，在实验室条件下进行了MnO_x的制备并考察了干燥温度对MnO_x结构与氨氮催化性能的影响。实验结果表明，未经干燥的湿润样品具有最高的NH₄⁺催化活性，而随着干燥温度从30℃升高至120℃，MnO_x催化活性逐步降低并最终丧失。通过SEM、XRD、FTIR和XPS表征发现，干燥处理后，氧化物由合成初期的buserite锰矿最终转变为binessite锰矿，其表面羟基含量下降，且Mn(Ⅲ)向Mn(Ⅳ)大量转变，这可能是导致其氨氮催化活性丧失的重要原因。研究结果将为MnO_x催化剂制备方法的建立提供支撑。