二氧化锰纳米材料水热合成及形成机理研究进展_许乃才
二氧化锰纳米材料水热合成及形成机理研究进展
二氧化锰纳米材料水热合成及形成机理研究进展许乃才1刘宗怀2王建朝1郭承育1（1青海师范大学化学系西宁810008；2陕西师范大学化学与材料科学学院西安710062）国家自然科学基金项目（51061016）资助2011-01-21收稿，2011-05-13接受摘要不同晶型和形貌MnO 2纳米材料由于具有离子筛、分子筛、催化和电化学等许多特殊的物理和化学性质，因而在吸附材料、催化材料、锂离子二次电池的正极材料和新型磁性材料等领域显示了广阔的应用前景。
纵观合成MnO 2纳米材料的各种方法，水热合成由于简单、易于控制，并且能够有效控制其晶型、形貌和尺寸，深受研究者的青睐。
本文结合国内外的研究进展，综述了不同晶型和形貌MnO 2纳米材料的水热合成规律及形成机理。
关键词MnO 2水热合成纳米材料形成机理Progresses on Hydrothermal Synthesis and Formation Mechanismof MnO 2Nano-materialsXu Naicai 1，Liu Zonghuai 2，Wang Jianchao 1，Guo Chengyu 1（1Department of Chemistry ，Qinghai Normal University ，Xining 810008；2School of Chemistry and Materials Science ，Shaanxi Normal University ，Xi an 710062）AbstractMnO 2nano-materials with different structures and morphologies show a wide range of applications in the ion-sieve ，molecular sieve ，catalyst materials ，cathode materials for lithium ion secondary battery and new magnetic materials due to their special physical and chemical properties．In all of the synthesis methods ，hydrothermal technique is highly favored by researchers because it is simple ，controllable ，and can effectively control the crystalline ，morphology and size of MnO 2．In this paper ，the hydrothermal synthesis methods and formation mechanism of MnO 2nano-materials with different morphologies are reviewed．Keywords MnO 2，Hydrothermal synthesis ，Nano-material ，Formation mechanismMnO 2纳米材料由于其结构的特殊性而呈现许多特殊的理化性质，使其在离子筛、分子筛、催化材料、锂离子二次电池的正极材料和新型磁性材料等领域的应用中显示了广阔的前景［1 4］。
水热法制备MoO2纳米棒的自组装生长机理研究
一维纳米材料作为纳米家族的重要成员近年来备
公司 ) 置于 １ 量取 １ ５ ０m L 烧杯中 , ０m L 的３ ０％ H２O ２ ( 国药集团上海试剂公司 ) 在冰浴下缓慢滴加在烧杯中
一维纳米材料良好的化学弹性和一维性使其便于组装 光通 讯 ㊁ 应 变 传 感 器㊁ 太 阳 能 电 池㊁ 信息存储等领
] ８ Ｇ ９ . 的电化学循环性能 [
２． ２㊀ 结构与形貌表征 / X 射线粉末衍射测试采用荷兰 R i a k u公司的 D g 采用 C 波长 MA X Ｇ Ⅲ 型 X 射 线 衍 射 仪, u K α 辐 射, , . 扫描范围 利用日本电子株式会 ０． １ ５ ４ ０ ６n m １ ０~７ ０ ʎ 型高分辨透射电子显微镜对样品进行微观形貌和结构 分析 , 加速电压分别为 ２ ０和２ ０ ０k V. 社产 J S M ２ ５ ６ １ ０ L V 型扫描电子显微镜和J EM ２ １ ０ ０ F
２ Ｇ ７] . 同时在锂离子电池领域 , 域[ 一维纳米材料在电化
. 此外 ,
成超小器件 , 在 众 多 方 面 发 挥 巨 大 的 潜 力, 如 新 光 源㊁ 学循环过程中能 沿 着 轴 方 向 迅 速 膨 胀 与 收 缩 , 克服了 块体材料在锂离子反复脱嵌时巨大的体积变化造成的 结构应变 , 进而缓解了晶体结构的破坏 , 从而提高材料
受关注 , 原因在 于 一 方 面 其 具 有 较 大 的 长 径 比 和 比 表 面积 , 进而表现出与体材料不同的物理性能 ; 另一方面 则是其特殊的形貌结构使得电子仅能在一个方向上自 由运动 , 而在另外两个方向上的运动受限 , 因此易于实 现性能的调控 , 也为量子限域下的电子输运 ㊁ 光传输和 力学等特性研究 提 供 了 合 适 的 模 型 体 系 , 因此越来越 多的研究者将注意力集中在一维纳米材料 . 如近期将 / / 合成的 G e T e和 G e S b T e组 成 的 核 壳 结 构 纳 米 线 组 装成的信息存储器 , 表现出优越的存储效果
水热法制备Ce(Zr)O2纳米复合粉体
水热法制备Ce(Zr)O2纳米复合粉体
徐招弟;周新木;李永绣
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2004(035)003
【摘要】采用水热合成法制得了Ce/Zr的比例为1的Ce(Zr)O2复合氧化物粉体.系统研究了矿化剂浓度、水热处理条件(温度、时间)对产物粒度、比表面和物相的影响.研究显示:在酸性介质中,产物团聚程度轻,颗粒较均匀;在碱性介质中,颗粒极细,但团聚程度重;提高水热处理温度和延长处理时间都使产物粒度增大,比表面积降低.XRD及TEM显示样品灼烧处理前后均为立方相或接近立方相.
【总页数】3页(P363-364,367)
【作者】徐招弟;周新木;李永绣
【作者单位】南昌大学,化学系,江西,南昌,330047;南昌大学,化学系,江西,南
昌,330047;南昌大学,化学系,江西,南昌,330047
【正文语种】中文
【中图分类】TQ133.3
【相关文献】
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3.水热法制备ZrO2及其复合粉体的研究进展 [J], 崔兰;崔江梅;陈小平;李水荣;马新宾
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光;余双平
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纳米结构MnO2 的水热合成、晶型及形貌演化
纳米结构MnO2 的水热合成、晶型及形貌演化李英品;周晓荃;周慧静;沈铸睿;陈铁红【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】2007(28)7【摘要】以水热合成方法制备了具有不同微观形貌的纳米结构MnO2, 并以X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对其进行了表征. 跟踪考察了二氧化锰的晶型及微观形貌随水热反应时间的演变过程, 在Ostwald ripening机理作用下, MnO2晶型转化过程为γ-MnO2, α-MnO2和β-MnO2, 同时形貌由微米球转变为海胆结构、空心海胆结构和纳米线.【总页数】4页(P1223-1226)【作者】李英品;周晓荃;周慧静;沈铸睿;陈铁红【作者单位】南开大学化学学院,材料化学系,天津,300071;南开大学化学学院,材料化学系,天津,300071;南开大学化学学院,材料化学系,天津,300071;南开大学化学学院,材料化学系,天津,300071;南开大学化学学院,材料化学系,天津,300071【正文语种】中文【中图分类】O614【相关文献】1.形貌可控钒酸铜纳米晶的r水热合成及其电化学传感性能 [J], 韩桂洪;杨淑珍;黄艳芳;杨晶;柴文翠;张锐;陈德良2.纳米MnO2:水热法制备及盐对晶型和形貌的影响 [J], 桂义才;钱立武;钱雪峰3.形貌可控钒酸铜纳米晶的水热合成及其电化学传感性能 [J], 韩桂洪;杨淑珍;黄艳芳;杨晶;柴文翠;张锐;陈德良;;;;;;;4.水热合成温度及Na^+对二氧化锰晶型和形貌的影响 [J], 刘院英;徐亚周;魏秀格;常照荣5.形貌可控Co_3O_4纳米晶的水热合成及表征 [J], 朱振峰;吕景;刘辉;段聪越;邓璐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
二氧化锰纳米材料的制备与表征
二氧化锰纳米材料的制备与表征[摘要] 研究以KMnO4为氧化剂用水热合成法制备MnO2不同纳米晶型的过程，并以X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)等方法对其进行了表征。
结果表明，在水热反应过程中，反应时间改变会使MnO2晶型及其形貌发生转变。
[关键词] 二氧化锰晶型水热合成纳米结构α-MnO2 β-MnO21.引言纳米结构无机材料因具有特殊的电、光、机械和热性质而越来越受到人们的重视。
锰氧化合物不仅资源丰富、价格低廉、对环境无污染，而且具有多变的组成、复杂的结构、奇特的功能，因而在电子、电池、催化、高温超导、巨磁阻材料、陶瓷等领域显示出广阔的应用前景，所以其制备方法、结构表征、反应机理及应用的研究备受瞩目。
其中MnO2作为一种重要的无机功能材料，在催化和电极材料等领域中已得到广泛的应用。
Xie 等证实空壳海胆结构的α-MnO2作为锂电池的阴极材料比实心海胆状α-MnO2和单分散α-MnO2 纳米棒更有效；Yang等报道氧化锰纳米棒对甲基蓝的氧化分解反应具有良好的催化效果；Ma等也证明了层状二氧化锰纳米带是充电锂电池理想的阴极材料。
目前研究较多的是MnO2和锰酸盐,常用的制备方法有固相合成法、溶胶凝胶法、沉淀法等。
通常MnO2的活性随其所含结晶水的增加而增强,结晶水能促进质子在固体相中的扩散，因此γ- MnO2是各种晶型MnO2中活性最佳的。
但在非水溶液中, MnO2 所含的结晶水反而会使它的活性下降。
如在Li-MnO2电池正极材料中，以α-MnO2性能最差，含少量水分的γ-MnO2较差，无结晶水的β-MnO2较好，γβ-MnO2(混合)最好。
所以γ-MnO2 在作为阴极材料之前，必须对其进行热处理，并且要除去水分，使晶型结构从γ-MnO2 转变为γβ-MnO2相(混合，以β相含量为65%～80%为最优)。
再者，在固体二氧化锰有着较为复杂的晶型结构，如α、β、γ等5种主晶及30余种次晶，因此需要深入理解二氧化锰晶型转变机制。
纳米二氧化锰的可控制备及其电化学储能机理研究
纳米二氧化锰的可控制备及其电化学储能机理研究吴彻平;彭家惠【摘要】通过添加十二烷基溴化氨(CTAB)利用液相沉淀法制备了不同形貌的纳米二氧化锰,用扫描电镜、X射线衍射、孔结构以及循环伏安法等分析研究了CTAB添加量对二氧化锰形貌和电化学性能的影响.结果表明,随着CTAB添加量的增加,二氧化锰形貌从长棒状到均匀球状发生规律变化,此外随着颗粒尺寸变小,二氧化锰比容量从162F/g提高到了213F/g.%A series of nanosized manganese dioxides have been synthesized via a co-precipitation process with additive of CTAB. SEM result indicated that with additive of CTAB,MnO2 nanosphere with about 20nm in diameter and a narrow particle size distribution has been obtained, comparable with nanorode morphology with a wide particle size distribution synthesized without CTAB. The adding amount of CTAB has been studied by SEM,XRD, N2 adsorption and desorption and cyclic voltammetric tests. The results found that as the decrease in particle sizeof MnO2 ,the specific capacitance of MnO2 increased from 162 to 213F/g.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2011(042)002【总页数】3页(P359-361)【关键词】二氧化锰;十二烷基溴化氨;共沉淀法;形貌【作者】吴彻平;彭家惠【作者单位】重庆大学材料科学与工程学院,重庆,400045;重庆大学材料科学与工程学院,重庆,400045【正文语种】中文【中图分类】TB332随着低炭经济的到来，新型绿色能源的综合高效开发利用已得到研究人员的广泛关注。
二氧化锰纳米结构的可控制备及机理研究的开题报告
二氧化锰纳米结构的可控制备及机理研究的开题报告一、选题背景二氧化锰（MnO2）作为一种重要的功能材料，在催化、电化学储能、传感、生物医学等领域具有广泛的应用。
然而，其特殊的晶体结构和表面活性使得其性质难以控制，因此如何实现对二氧化锰的可控制备一直是研究热点。
近年来，随着纳米技术的不断发展，纳米结构的二氧化锰逐渐被研究人员所关注。
纳米结构的二氧化锰具有很强的表面活性和催化活性，并且具有良好的生物相容性和可降解性，因此其在生物医学领域的应用潜力更为广阔。
二、研究目的本研究旨在探究可控制备二氧化锰纳米结构的机理，为实现对二氧化锰的可控制备提供基础理论和实验依据。
具体研究内容如下：1. 建立可控制备二氧化锰纳米结构的方法，并优化制备工艺参数。
2. 探究制备方法、物理化学性质和晶体结构之间的关系。
3. 系统研究二氧化锰纳米结构在催化、电化学储能、传感和生物医学等方面的应用潜力。
三、研究方法1. 应用溶液化学方法制备二氧化锰纳米结构，并利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、红外光谱（FTIR）等对制备产物的形貌、结构和物理化学性质进行表征。
2. 利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、红外光谱（FTIR）等对制备条件进行优化，并探究制备条件和产物性质之间的关系。
3. 应用催化、电化学储能、传感和生物医学等方面的测试方法对二氧化锰纳米结构的应用潜力进行研究。
四、预期研究成果1. 建立可控制备二氧化锰纳米结构的方法。
2. 揭示制备方法、物理化学性质和晶体结构之间的关系。
3. 系统研究二氧化锰纳米结构在催化、电化学储能、传感和生物医学等方面的应用潜力。
4. 发表相关学术论文。
二氧化锰纳米棒的制备和催化性能研究
的ｐ Ｈ值 为 ６ ． ２时有较佳的脱色效果 。
关 键 词 ：二 氧 化 锰 ；水 热 ；催 化 剂 ； 品红 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １ ７— ４０ （ ０ １ １ ０ ３ — ３ ６ １０ ６ ２ １ ）Ｏ — ０ ３ ０ 中 图分 类 号 ： Ｔ ３ ． ２ ０１ ７１
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ｏ ｎＯ ２Ｎａ ｒ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｙ ｉ ｒ ｏ ｍ ａ ｅ ｅ ｒ ｔｏ ｆＭ ｎｏ ｏ ｎｄ ｉｓＣ ｔ ｌ ｔｃＰｅ ｆ ｒ ｎｃ
氧化 锰 纳米 材 料 由 于具 有许 多 特殊 的 物 理 和 化学性 质 ， 其 在子 筛 、分 子筛 、催 化材 料 、锂 离 使
子二次 电池 的正极 材料 和新 型磁 性材 料 等催化 、电
解 品红 的性能进 行 考察 。我 们不 添加 任何 的表 面修 饰 剂仅 以 高锰 酸钾 和硫 酸 铵 作 为反 应 物 合 成 了棒
状 的二 氧化 锰 ，并对 其催 化 降解 品红 的性能 进行 考 察。
化 学 、吸 附和磁 性质 等应 用领域 显示 了广 阔的前 景
１－ ］ １３
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