不同晶型二氧化锰的可控制备条件研究

实验以MnSO_4·H_2O-KMnO_4为体系,通过水热结晶制备多晶型的二氧化锰,考察了前驱物比、反应温度、pH、时间以及掺杂阳离子对二氧化锰晶型的影响。最终,实验分别确定了制备α-MnO_2、β-MnO_2、δ-MnO_2的方案:1)n(MnSO_4·H_2O)∶n(KMnO_4)=1∶1,水热反应温度为100℃,反应时间为5 h,pH为中性;2)n(MnSO_4·H_2O)∶n(KMnO_4)=3∶2,水热反应温度为180℃,反应时间为5 h,pH为中性;3)n(MnSO_4·H_2O)∶n(KMnO_4)=3∶8,水热反应温度为100℃,反应时间为3 h,pH为中性。研究表明,前驱物比和反应温度是影响二氧化锰晶型的关键因素,反应时间和pH主要影响结晶完整度,阳离子(K~+、NH_4~+)的存在有利于α-MnO_2的结晶。