二氧化锰
物理性质：外观与性状：黑色或黑棕色结晶或无定形粉末
相对分子质量86.94
化学式MnO2
熔点(℃)：535(分解)
相对密度（水=1）5.03
沸点(℃)：535℃
溶解性：不溶于水，不溶于硝酸
储存：，密封阴凉处保存
化学性质：
二氧化锰是氧原子在八面体角顶上, 锰原子在八面体中，[M n O2]八面体共棱连接形成单链或双链,这些链和其它链共顶，形成空隙的隧道结构，八面体或成六方密积或成立方密堆积。氧化性：二氧化锰是一种不成盐氧化物，非两性氧化物(既不与酸反应，也不与碱反应)：
遇还原剂时，表现为氧化性。如将二氧化锰放到氢气流中加热至1400K得到氧化锰；将二氧化锰放在氨气流中加热，得到棕黑色的三氧化二锰；将二氧化锰跟浓盐酸反应，则得到l氯化锰、氯气和水。
遇强氧化剂时，还表现为还原性。如将二氧化锰，碳酸钾和硝酸钾或氯酸钾混合熔融，可得到暗绿色熔体，将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物锰酸钾。在酸件介质中是一种强氧化剂。强氧化剂，自身不燃烧，但助燃，不要和易燃物放置一起
质量指标
指标名称[4] 一等品合格品
二氧化锰的质量分数/%≥ 90 88
总锰(Mn)质量分数/%≥ 59 58
铁(Fe)/%≤ 0.35 0.35
水分/%≤ 3.0 3.0
酸不溶物/%≤ 0.3 0.4
碱和碱土金属/%≤ 2.0 2.0
pH值 5-7 5-7
化合物晶型的差异直接影响其稳定性
化合物晶型的差异直接影响其稳定性/吸收的快慢/吸湿性/纯度等,不知大家这方面有什么心得? 结晶溶剂选择的一般原则及判定结晶纯度的方法。 结晶溶剂选择的一般原则：对欲分离的成分热时溶解度大，冷时溶解度小；对杂质冷热都不溶或冷热都易溶。沸点要适当，不宜过高或过低，如乙醚就不宜用。或者利用物质与杂质在不同的溶剂中的溶解度差异选择溶剂 判定结晶纯度的方法：理化性质均一；固体化合物熔距 ≤ 2℃；TLC或PC展开呈单一斑点；HPLC或GC分析呈单峰 现代结晶学主要包括以下几个分支： （1）晶体生成学（crystallogeny）：研究天然及人工晶体的发生、成长和变化的过程与机理，以及控制和影响它们的因素。 （2）几何结晶学（gometrical crystallography）：研究晶体外表几何多面体的形状及其间的规律性。 （3）晶体结构学（crystallology）：研究晶体内部结构中质点排而的规律性，以及晶体结构的不完善性。 （4）晶体化学（crystallochemistry, 亦称结晶化学）：研究晶体的化学组成与晶体结构以及晶体的物理、化学性质间关系的规律性。 （5）晶体物理学（crystallophysics）：研究晶体的各项物理性质及其产生的机理。 溶剂方面：是制备结晶的关键所在。除yangdongyu提到的外，选择时可用少量各种不同溶剂试验其溶解度，包裹冷时和热时。一般首选乙醇。另外，尽可能选择单一溶剂，这样在大生产时也可较好的解决母液回收套用问题，降低成本。研究时，混合溶剂一般会有更好效果。还有安全，价廉也是考虑因素。 结晶条件：主要指温度，压力，是否搅拌等。温度很重要，一般我们都是低温冷藏，其实有时还需要高温保温！这主要需摸清其溶解度的关系在确定结晶温度。搅拌也是一个影响因素，他对结晶的晶型，结晶的快慢都有影响。 结晶纯度判定：都是一般的常规方法。不过都某些产品作的多了，可以凭经验的，如该样品经过多次重结晶后，看到应该出现的那种晶型，根据以往检测结果，其含量应该***不离十了，不信HPLC测去 另外选择梯度降温的条件对晶型和收率影响也较大 还有就是加晶种的时机：晶种加得过早，晶种溶解或产生的晶型一般较细；加的晚，则溶液里可能已经产生了晶核，造成结晶可能包裹杂质 重结晶方法是利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同而使其相互分离。 进行重结晶的简单程序是先将不纯固体物质溶解于适当的热的溶剂中制成接近饱和的溶液，趁热过滤除去不溶性杂质，冷却滤液，使晶体自过饱和溶液中析出，而易溶性杂质仍 留于母液小，抽气过滤，将晶体从母液中分出，干燥后测定熔点，如纯度仍不符合要求，可再次进行重结晶，直至符合要求为止。 关于溶剂的选择
二氧化锰及其复合材料的化学制备和电极性能研究
二氧化锰及其复合材料的化学制备和电极性能研究 宋文娥，程方益，赵建智，陈军＋ （南开大学新能源材料化学研究所，天津３０００７１） 二氧化锰具有资源丰富，价格低廉，清洁无毒等特点，作为电极材料，在碱性锌锰电池中得到了广泛应用。有关纳米二氧化锰的制备已有报道，Ｌｉ等合成了多种晶型及不同形貌的二氧化锰［１］，但对这些纳米二氧化锰的应用研究相对较少。在此基础上，我们引入了新的体系，采用水热法制备了Ｑ一，１３一和Ｙ－ＭｎＯ。纳米线，并对其在碱性锌锰电池中的放电性能进行了初步研究。结果表明，Ｑ一，１３一和Ｙ—Ｍｎ０。纳米线都具有较高的比容量，其中以Ｙ－ＭｎＯ：纳米线的性能最好。 另外，二氧化锰还可以作为空气电池中氧电极的催化剂，其中Ｑ－ＭｎＯ。性能最好，但文献只对多晶二氧化锰的催化性能作了考察［２］。为此，我们采用化学方法制备了Ｑ－ＭｎＯ。纳米线及其镀金属镍及银的复合纳米材料，以研究其在氧电极催化方面的潜在应用。 实验部分： 以ＭｎＳＯ。‘Ｈ。０为锰源，ＫＭｎＯ。为氧化剂，１４０。Ｃ下水热合成了样品ａ，采用Ｍｎ（Ｎ０。）：分解的方法水热制备了样品ｂ，样品Ｃ是通过商业ＭｎＯ。在ＮＨ．ｉＨ。０中水热反应合成的。 以样品ａ为基体，经过敏化、活化和镀覆三个步骤，进行了镀镍和镀银的研究。实验中所使用的敏化剂为ＳｎＳＯ。的Ｈ。Ｓ０。溶液（其中加入两三颗锡粒以防止空气氧化），活化剂为ＰｄＣｌ２的ＨＣｌ溶液。 对ａ，ｂ，Ｃ三个样品进行ＸＲＤ和ＳＥＭ表征，化学镀产物进行ＳＥＭ表征。 将样品ａ，ｂ，Ｃ作为正极活性材料，组装成碱性模拟电池，进行电化学测试。 结果和讨论： １．ＭｎＯ：及其复合物的表征 ＸＲＤ结果表明，样品ａ，ｂ，Ｃ分别是比较纯的Ｑ一，Ｂ一和Ｙ－ＭｎＯ。。峰的位置、强度和标准卡片ＪＣＰＤＳＮＯ．４４—０１４１、２４－０７３５、１４—０６４４能较好对应。用扫描电镜（ＳＥＭ）分析产物的微观形貌，如图ｌ所示。可以看出，产物为一维、规整的纳米线结构。纳米线表面光滑，长度达几个微米，直径为几十个纳米。 图１ａ，ｂ，ｃ样品的ＳＥＭ图 图２是Ｑ—ＭｎＯ。化学镀镍和银的扫描电镜图，可以看到，相比于ＭｎＯ：纳米线，镀 ‘Ｅ—ｍａｌｌ：ｃｈｅｎａｂｃ＠ｎａｎｋａｉ．ｅｄｕ．Ｃｉｌ
由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告
由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告 摘要：由于高纯碳酸锰在通讯业的广泛应用，碳酸锰的制备工艺成为了值得研究的问题。本文介绍了工业上几种制备方法，并讨论了实验室方法中几种还原剂的差异，以及制备过程和含量分析过程。具体为酸性条件下，以二氧化锰为原料，以草酸为还原剂还原二氧化锰得到硫酸锰，硫酸锰再与碳酸氢钠发生反应生成碳酸锰沉淀。碳酸锰沉淀经洗涤、烘干后对其纯度进行分析。 关键词：二氧化锰碳酸锰实验室制法络合滴定工业制法 前言： 1．二氧化锰（MnO 2 ）：黑色粉末状固体物质，晶体呈金红石结构，不溶于水， 二氧化锰显弱酸性，在酸性介质中是一种强氧化剂，在碱性介质中，易被氧化成锰酸盐。 2. 碳酸锰（MnCO 3 ）俗称“锰白”，为玫瑰色三角晶系菱形晶体或无定形亮白棕色粉末，微溶于水(在25℃时溶解度为1.34*10—4g，溶度积为8.8×10-11)，溶于稀无机酸，微溶于普通有机酸，不溶于乙醇、液氨。相对密度3．125。 碳酸锰在干燥的空气中稳定，潮湿环境中易氧化，生成三氧化二锰而逐渐 变成棕黑色。受热时会分解氧化成黑色的四氧化三锰并放出CO 2 ，与水共沸时即水解。在沸腾的氢氧化钾中生成氢氧化锰。 3. 碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料， 用作脱硫的氧化剂、瓷釉、涂料和清漆的颜料，也用作肥料和饲料添加剂。 它同时用于医药、电焊条辅料等，且可用作生产点解金属锰的原料。所以能在实验室里通过较简便的方法制备 MnCO3是一件很有意义的工作。 4. 工业上生产碳酸锰主要有下列四法：一、将软锰矿煅烧成氧化锰，酸化后 加入过量碳酸氢铵即可制得碳酸锰。二、以菱锰矿为原料，采用无机酸浸取，获取相应的锰盐溶液，锰盐与碳酸盐沉淀剂再进行复分解反应制得碳酸锰。三、向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰。四、用贫矿湿法可直接生产高纯度碳酸锰。 5. 实验室由MnO2制备MnCO3的实验的流程：MnO 2→Mn2+→(CO 3 2-) MnCO 3。 关键步骤是将MnO 2 还原为Mn2+这个过程中选择什么还原剂，主要的还原剂 有C粉、Fe2+、I-、浓HCl、浓H 2SO 4 、Na 2 SO 3 、H 2 O 2 、H 2 C 2 O 4 。本文简单介绍了 各个实验方案的优缺点及制备方法。
β-内酰胺抗生素的晶型和药效稳定性关系
药物的稳定性是药品质量评价中的重要方面固体制剂，特别是β－内酰胺类抗生素制剂，由于其生产工艺的不同，可形成不同结晶型及无定型晶体，并在贮存过程中表现出不同的稳定性。因此了解β－内酰胺抗生素的晶型与其稳定性间的关系具有重要的意义。 β－内酰胺抗生素晶体通常可分结晶型样品和无定型样品两类，其结晶型样品又可按晶体中结晶水的少分为不同的结晶型。结晶型样品脱水通常形成脱水结晶型晶体；虽然脱水结晶型晶体和无定型晶体都具有较低的水分含量，但两者的物理化学特性并不完全相同。如脱水结晶型晶体在偏光显微镜下可见双折射现象，而无定型晶体则呈负反应。此外，β－内酰胺抗生素晶体中广泛存在的多晶现象是其晶型多样性的另一表现。 虽然有多方法如测定样品的ＩＲ光谱、ＤＳＣ曲线、引湿性、溶解热等来测量β－内酰胺抗生素的晶型，但最直接准确的方法是利用粉末Ｘ射线衍射技术。通常结晶型样品在衍射谱图中出现尖锐的衍射峰，且不同结晶型样品的衍射谱图不同；而无定型样品在衍射谱图中通常只出现钝的衍射峰。依据Ｘ射线衍射结果发现，无定型样品在大于４３％的相对湿度条件下，可逐渐吸湿形成α型样品，α型样品在小于１１％的相对湿度条件下，可逐渐脱水形成无定型晶体。 药品的晶型和其化学稳定性的关系密切，通常结晶型样品较其无定型样品具有好的化学稳定性。通过高灵敏度的量热计比较结晶型及无定型β－内酰胺抗生素，包括头孢噻吩钠、头孢孟多钠、头孢克洛和头孢他啶在降解过程中形成的热活性速率，据此评价样品的化学稳定性，发现所有结晶型样品在２５℃及４０℃的热活性速率均较其无定型样品低，说明结晶型样品更稳定。利用常规方法比较头孢唑啉钠α型、β型和无定型样品的化学稳定性，发现α型样品的稳定性＞β型＞无定型样品。 但结晶型样品较无定型样品更稳定是有条件的，只有在结晶型样品保持其晶格完整的情况下才成立。在极端条件下，当结晶型样品的晶格遭到破坏时，由于结晶型样品通常较无定型样品含有更多的水分，故结晶型样品比无定型样品更不稳定。如头孢唑啉钠，在８０℃环境中，由于其结晶型样品的晶格遭到破坏，结晶水溢出，导致α型样品的稳定性＜β型＜无定型样品。稳定性研究结果表明，水分的含量直接影响药物的稳定性。 进一步研究无定型样品的稳定性和水分含量的关系，发现β－内酰胺抗生素在高水分条件下稳定性迅速降低，但其水分含量和稳定性间并非是线性关系。β－内酰胺抗生素的脱水结晶型产品，其稳定性往往介于结晶型样品和无定型样品之间，当β－内酰胺抗生素的结晶型产品失水时，通常结晶型样品的晶体结构并未完全丧失，在扫描电镜下可见其粉末结构于失水结构相同，而不同于冷冻干燥产品。
二氧化锰的制备反应研究
二氧化锰的制备反应研究 CMD 主要生产方法： 1)碳酸锰热分解法碳酸锰热分解法是将碳酸锰经过焙烧，使其热解 氧化生成二氧化锰的方法。而碳酸锰的制取方法多种多样，实用的生产方法主要有硫酸锰与碳酸盐反应法、硫酸锰与氨及二氧化碳反应法、一氧化锰与氨基甲酸铵反应法、硝酸锰与碳酸盐反应法、氯化锰与碳酸盐反应法等。 碳酸锰热分解制备二氧化锰的主要反应:2MnCO3+ O2=2MnO2+ 2CO2 2）硝酸锰的热分解法 硝酸锰的热分解法是将硝酸锰置于一密闭的电炉装置中，通过控制不同的反应条件和反应温度，可以得到不同晶型的二氧化锰。硝酸锰热分解法生产化学二氧化锰的优势在于产品质量较高，可用于电池的生产及化学工业的催化剂等。但生产过程中要用到硝酸，不仅生产成本较高，且对设备的防腐要求较高，分解过程产生的气体对人体和环境有害。 3）氢氧化锰氧化法 氢氧化锰可以直接氧化制备化学二氧化锰。用空气或氧气直接将碱性介质中的氢氧化锰氧化为一种中间产物，然后再用强氧化剂经深度氧化或加酸处理制得二氧化锰; 或者用强氧化剂氯气、锰酸盐等将氢氧化锰氧化为二氧化锰。氢氧化锰一般以二价锰盐(硫酸锰、硝酸锰、氯化锰等) 为原料，通过氨气、氨水、石灰乳、碱金属氢氧化物等中和后制备。氢氧化锰氧化法的优点是反应温度较低，反应时间短，化
学二氧化锰的品质优良，但成本较碳酸锰热分解法高。 4) 硫酸锰氧化法 由硫酸锰直接氧化制备化学二氧化锰的研究相当活跃。直接氧化法是将硫酸锰在一定条件下与氧化剂(氯气、氧气或空气、高锰酸盐、过硫酸铵、次氯酸或其盐、氯酸盐等) 反应，使其直接氧化为二氧化锰。CMD 的改性研究： 1)初级MnO2重质化处理 用化学法制备出具有较大振实密度的MnO2粉末，称为重质化学MnO2。主要用途是在干电池中作为极化剂。目前，用化学法制备的MnO2由于受方法的影响，一般产品的粒度较小、堆积疏松，体积容量比较小，不能符合电池的要求，因此，必须进行重质化处理。主要采用氯酸钠进行重质化。先需要对初级化学二氧化锰进行酸处理，将粗制二氧化锰用硫酸进行歧化，使二氧化锰提高活度，同时浸出其中的低价锰化合物，使之生成硫酸锰或二氧化锰。其化学反应为：MnCO3+H2SO4→MnSO4+H2O+CO2↑ MnO+H2SO4→MnSO4+H2O Mn2O3+H2SO4→MnSO4+MnO2+H2O Mn3O4+2H2SO4→2MnSO4+MnO2+H2O 然后向溶液中加入氯酸钠，反应为： 5MnSO4+2NaClO3+4H2O→5MnO2+Na2SO4 +Cl2＋3H2SO4 2)CMD 的掺杂改性 常用的二氧化锰由于其可逆性差，并不能应用于可充电池，因此，消
文献综述二氧化锰
第1章绪论 1.1超级电容器简介 超级电容器，也称电化学电容器，其性能介于电池和电容器之间。近年来，电化学电容器（EC）因其高输出功率性能和循环寿命长，在电化学能量储存和转换领域得到了极大的关注。作为一种主电源的可移动辅助能源设备，和电池或燃料电池一样，电化学电容器在短时间功率增强方面效果很好。电化学电容器的电容材料电荷储存机制包括发生在电极和电解质界面处的电荷分离以及快速发生在电极上的法拉第反应。由于电荷分离而产生的电容，通常被称为双电层电容（EDLC）。因法拉第过程产生的电容器称为赝电容器。因为这些类型的电容器电容量比传统的电容器大很多倍，所以又被成为超级电容器。。由于电荷分离而产生的电容，通常被称为双电层电容器（EDLC）。因法拉第过程产生的电容称为法拉第准电容器。因为这些类型的电容器电容量比传统的电容器大很多倍，所以称为超级电容器。 1.1.1超级电容与传统电池、电容器比较 传统电池因为其功率密度值很难达到500kW/kg、充电时间长、充放电效率低、循环寿命短等缺点限制了它的发展，而静电电容器因为比电容太小而限制了其应用。超级电容器则填补了电池和静电电容器之间的空白，它独特的性质使短时间大功率充放电储能机制成为可能。 表1.1 电池、静电电容器和超级电容器性能 电池超级电容器静电电容器充电时间1~5h 1~30s 10-6~10-3 放电时间0.3~3h 1~30s 10-5~10-3 能量密度Wh/kg 20~100 1~10 <0.1 功率密度Wh/kg 50~200 1000~2000 >10000 循环效率0.7~0.85 0.90~0.95 1.0 循环寿命500~2000 >100000 无限 通过图1.1，可以看出超级电容器具有另两种储能器件无法比拟的优点。 （1）充放电速度快，超级电容器是通过双电层充放电或者在电极活性材料表面发生的快速可逆的法拉第反应来进行充放电，这个过程几十秒就可以完成。
钨渣处理回收锰综述
第一章文献综述 1.1 锰及锰的化合物 1.1.1 锰的性质及其用途[1] 18世纪后半叶，瑞典化学家T.O.柏格曼和起助手甘英研究了软锰矿，并成功的分离出了金属锰。金属锰质硬性脆，呈银白色，密度7.20克/立方厘米，熔点1244℃，是一种难熔金属，沸点2097℃。化合价+2、+3、+4、+6和+7。其中以+2价（Mn2+的化合物）、+4价（二氧化锰，为天然矿物）和+7价（高锰酸盐，如KMnO4）、+6价（锰酸盐，如K2MnO4）为稳定的氧化态。在固态状态时它以四种同素异形体存在，α锰(体心立方)，β锰(立方体)，γ锰(面心立方)，δ锰(体心立方)。电离能为7.435电子伏特。在空气中易氧化，生成褐色的氧化物覆盖层。它也易在升温时氧化。氧化时形成层状氧化锈皮，最靠近金属的氧化层是MnO，而最外层是Mn3O4。 金属锰化学性质活泼，易溶于酸。锰是炼钢时不可缺少的原料，90％～95％的锰都用于冶金工业，主要作为脱氧剂和炼制合金，通常是将锰矿石炼成锰铁合金再加入钢中。含锰的钢种类很多，锰达15%的锰钢具高硬度及高强度，可用以制造粉碎机、球磨机和钢轨等。其余10％～5％的锰用于其他工业领域，如化学工业（制造各种含锰盐类）、轻工业（用于电池、火柴、印漆、制皂等）、建材工业（玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂）、国防工业、电子工业，以及环境保护和农牧业，等等。总之，锰在国民经济中具有十分重要的战略地位。 另外，锰还是与精神科关系最密切的金属元素，它有可促进骨骼的生长发育，保护细胞中细粒体的完整，保持正常的脑功能等重要生理功能，锰缺乏时可影响生殖能力，有可能使后代先天性畸形，骨和软骨的形成不正常及葡萄糖耐量受损，还可以引起神经衰弱综合症，影响智力发育。 由此可见，锰无论是对工业生产还是对生命体的生存发展都起着举足轻重的作用。 1.1.2 锰的主要化合物及其性质和用途 锰的化合价为+2、+3、+4、+6和+7，故锰有各种价态的氧化物和锰盐，常见的锰化合物有二氧化锰、四氧化三锰、氯化锰、硫酸锰、高锰酸钾等。其性质和主要的用途如下： （1）二氧化锰（MnO2）
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-MnO2 1.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。MnO2材料的微观形貌对于其应用有着重要的意义。 本实验以KMnO4和MnSO4·H2O为原料,采用水热合成法在高温反应釜条件下制备MnO2纳米晶型，并借助XRD、SEM、IR等技术对其进行了表征。 2.实验部分 2. 1 试剂与仪器 硫酸锰(分析纯)，中国上海通亚精细化工厂；高锰酸钾(分析纯)，宿州化学试剂厂；盐酸（分析纯），上海博河精细化学品有限公司。
高锰酸钾与二氧化锰在水处理中的应用研究进展
高锰酸钾与二氧化锰在水处理中的应用研究进展 【摘要】综述了国内外高锰酸钾和二氧化锰在各类水处理中的应用及研究进展，包括利用高 锰酸钾的氧化性，二氧化锰的吸附、氧化及催化作用处理水中有机、无机及离子型污染物、研究表明，在水处理中，高锰酸钾预氧化是一项高效实用、经济便捷、具有发展潜力的预处理技术，并且高锰酸钾和二氧化锰在水中污染物的去除方面有着显著的优势。 【关键词】水处理；高锰酸钾；二氧化锰 高锰酸钾是一种常见的强氧化剂，常温下为紫黑色片状晶体，见光易分解。二氧化锰是一种两性过度金属氧化物，是软锰矿的主要成分，具有氧化性、吸附性及催化性。二者在水处理中有着广泛应用。研究表明，常规水处理工艺对水中污染物的去除效果有限，实际生产中，常规处理工艺对有机物、藻类等的去除效果。基于高锰酸钾和二氧化锰的氧化性及二氧化锰的吸附性和催化作用，利用高锰酸钾和二氧化锰去除水中的邮寄污染物、有机污染物及离子型污染物逐渐成为一种高效低耗的除污技术。 一高锰酸钾在水处理中的应用 1 高锰酸钾在关于废水处理中的应用 于雪琴等利用高锰酸钾作为氧化剂，采用氧化还原——催化接触过滤法对某电镀厂铁、铬、锰重金属离子严重超标的酸性洗漂废水进行了处理。试验确定了该废水处理的最佳工艺条件：高锰酸钾投加质量浓度为10mg/L,反应pH为8，滤速为5m/h。经该方法处理后，总铬、锰、总铁及浊度的去除率均达到99%以上，出水CODcr、pH均达到国家排放标准要求。 陈碧波的研究表明，采用高锰酸钾对造纸废水进行预处理，后经混凝沉淀处理，可以提高废水中溶解性有机物的去除率，提高废水的处理效果。其中，高锰酸钾最佳投加质量浓度为12mg/L，反应时间为20min,pH为6.0.采用高锰酸钾预处理可使CODcr去除率从79.3%提高到91.1%左右，BOD5去除率从64%提高到89.4%，色度去除率从82.5%提高到89.4%。 李金鹏等采用高锰酸钾对水体中的偶氮蓝、茜素红、酸性铬兰K、铬黑K和偶氮砷Ⅲ5种染料进行了脱色处理研究。结果表明，KMnO4等的脱色作用迅速、高效，脱色效果明显，在30min内脱色率均能达到90%以上。在选定的实验条件下，温度对脱色率的影响不大。 Jin Jiang等研究了高锰酸钾氧化降解EDCs/PPCPs（如：三氯生、双酚A）的效能和机理。研究发现，高锰酸钾能有效地氧化降解这些酚类衍生物，氧化机理和氧化酚相似。研究还发现，高锰酸钾最终态还原产物锰氧化物能够催化高锰酸钾氧化，催化机理遵循表面铬各机理；高锰酸钾还原产生的终极态锰具有很强的氧化能力。 Lanhua Hu 等考察了高锰酸钾氧化降解含C=C双键的神经药物卡马西平（CBZ）的反应动力学和机理，发现高锰酸钾能迅速氧化CBZ，二级反应动力学常数为（3.0+0.3)X102 L （mol.s），其氧化机理与一般含双键化合物（如烯径）基本相同，主要是双键加成成环反应机理，生成一系列加氧、羟基化产物，反应过程能快速进行。 2 高锰酸钾在微污染水处理中的应用 张晓慧等研究了排洪时期高猛算计预氧化强化混凝对东江水的处理效果，结果表明，对排洪时期东江水而言，当高锰酸钾投加质量浓度为1.5mg/L，接触时间为1h时，才能有效祈祷助凝作用。当高锰酸钾投加质量浓度＞1.5mg/L时，TOC去除率＞56.08%，COD Mn 去除率 ＞49.67%，TOC、COD Mn 去除率随高锰酸钾投加量的增大缓慢升高。高锰酸钾也可作为消毒剂抑制细菌生长，细菌总数的去除率＞92.11%。同时高锰酸钾预氧化可使东江水中的臭味去除率达到85%以上，投加量越大，去除率越高。 蒋绍阶等利用高锰酸钾预氧化技术处理受季节性影响导致出现微污染的宾川二水厂出 水，结果表明，高锰酸钾预氧化对原水的浊度、COD Mn 、UV 254 、氨氮、藻类均有较好的去除
电沉积制备石墨-二氧化锰
Conformal MnO2electrodeposition onto defect-free graphitic carbons Israel Perez,Brad L.Corso,Vaikunth R.Khalap,Philip G.Collins ? Department of Physics and Astronomy,University of California Irvine,Irvine,CA 92697,United States a b s t r a c t a r t i c l e i n f o Article history: Received 2March 2011 Received in revised form 12March 2011Accepted 14March 2011 Available online 22March 2011Keywords: Hybrid materials Composite nanostructure Carbon nanotube Nanoelectrode Uniform,conformal coating of MnO 2onto single walled carbon nanotubes is achieved with precise thickness control and without the introduction or utilization of defect sites.The resulting composite electrodes enable electrochemical testing of novel carbon –metal oxide composites in which rate-enhancing,fast-electron-transfer defect sites are completely absent.Such sites are ubiquitous and believed to be enormously consequential to the electron transfer properties of graphitic carbon systems,and the techniques described here provide an experimental route to quantitatively study such effects.For example,we immediately discern the enhanced interfacial resistance that occurs in the defect-free system. ?2011Elsevier B.V.All rights reserved. 1.Introduction The conductivity and chemical inertness of graphite is ideal for harsh electrochemical conditions,and this is why graphitic carbons are a key component material in a wide variety of electrochemical applications [1,2].Often,the pristine carbon is merely a supporting substrate for a second material,such as catalytic metals [3]or charge storage oxides [4,5],or else the carbon itself is chemically attacked to enhance its chemical activity [6,7].In each of these cases,interfacial charge transfer between the active layer and the graphitic support plays a critical role in the properties of the composite,but accurate characterization of the charge transfer rates is complicated by carbon defect sites.These sites are believed to have locally enhanced electron transfer kinetics that are one thousand-fold higher than that of the pristine,graphitic sp 2lattice [8,9].As a result,practical electrochem-ical properties end up dominated by highly inhomogeneous defect sites. Remarkably,the exact contribution of defect sites is particularly dif ?cult to determine experimentally.The highest quality graphitic systems,including highly-oriented pyrolytic graphite (HOPG),single layer graphene,and single walled carbon nanotube (SWNT)?lms,all contain defects at basal plane edges,grain boundaries,and SWNT ends.All graphitic electrodes are necessarily an ensemble of highly active but poorly characterized defects,intermixed in very low activity basal plane carbon.This issue is directly addressed in the recent review article by McCreery [1],noting that without precise control over the concentration and chemistry of the dominant defect sites,it is impossible to quantitatively determine fundamental electron transfer rates,either of the basal plane or of the defect sites. To overcome this limitation and characterize the true interfacial properties of pristine graphitic carbon,we consider electrochemical working electrodes composed of one single SWNT.Previous work has demonstrated the feasibility of cyclic voltammetry on individual SWNTs [10–12],as well as the ability of SWNTs to transduce molecular electrochemistry [13,14].Here,we apply these advanta-geous abilities to SWNT electrodes having more complex behaviors.Furthermore,we focus on high quality SWNTs having a protective coating over the endcaps,so that the system is wholly pristine,edge-free,and defect-free carbon.Starting in this state,a wide range of composite electrode types can be interrogated deterministically and quantitatively,for example by depositing other materials onto the carbon or introducing carbon defects. The primary element of a SWNT electrochemical electrode is the electrically connected SWNT itself.The fabrication of these elements as transistors,chemical sensors,and other electrical elements has become quite common and various effective fabrication techniques exist.By comparison,a major hurdle to achieving the composite electrodes of interest is successful coating of the defect-free carbon.In the same manner that they dominate electron transfer properties,edges and defects serve as nucleation sites for most chemical,physical,and electrochemical deposition processes.So,for example,it is straightforward to electrochemically decorate just the step edges of HOPG [15,16],the defect sites on a SWNT [17],or chemically-etched nanotube materials [18–20].It is much more dif ?cult to uniformly and conformally coat defect-free carbon that lacks chemically active nucleation sites [21].Sputtering,anodic deposition,atomic layer deposition,and many other techniques proceed by ?rst introducing sp 3lattice defects,but the unintentional introduction of such sites eliminates any advantage of the SWNT electrode proposed here. Electrochemistry Communications 13(2011)590–592 ?Corresponding author. E-mail address:collinsp@https://www.360docs.net/doc/5816423672.html, (P.G. Collins). 1388-2481/$–see front matter ?2011Elsevier B.V.All rights reserved.doi: 10.1016/j.elecom.2011.03.017 Contents lists available at ScienceDirect Electrochemistry Communications j o u r n a l h o m e p a g e :w ww.e l s ev i e r.c o m /l o c a t e /e l e c o m
固体制剂稳定性特点
固体制剂稳定性特点【药学相关知识】 固体制剂稳定性特点 1、复杂性 固体制剂为一多相系统，有固相、液相（吸附的水和溶剂）、气相（空气与水气），三相的组成与状态常发生变化，影响实验结果。其中水分的影响最大，有时温度升高，反应速度下降，原因是水分减少；各组分之间的相互作用可导致成分分解，如对乙酰氨基酚与乙酰水杨酸之间的乙酰基转移反应，使乙酰水杨酸分解。 2、系统不均匀性 每片主药含量与水分含量不相同，分析结果重现性差；氧化作用局限于固体表面，而将内部分子保护起来，使表里不一。 3、反应速度缓慢 固体药物降解速度较慢，需要较长时间和精确的分析方法；温度对反应速度的影响，一般仍可用阿仑尼乌斯定律描述，但当反应达到平衡后，则不宜再使用。 4、反应类型的多样化 既有氧化、水解等化学变化，也有晶型转换等物理变化。 （二）影响固体制剂稳定性的因素 1、药物的晶型 同一药物，不同晶型，其溶解度、稳定性、熔点、密度、蒸气压等也不同。如醋酸可的松使用不合要求的晶型制成的混悬液可导致结块；利福平的无定型在70℃/15天，含量下降15%，而晶型A、B只下降1-4%. 2、含水量 对于在水中发生水解而水量又不足以溶解所有的药物时，每单位时间药物降解的量与含水量成正比。如氨苄青霉素钠的水分应控制在1%以下，否则水分增加则稳定性显著下降。 3、温度 温度升高，一般反应速度增加；但由于含水量下降，有时反而有利于稳定稳定。故实验过程应控制含水量不变。 4、湿度 当大气中的水蒸气压（PA）大于药物表面的饱和溶液蒸气压（P）时，固体开始吸湿。吸湿速度与（PA－P）、表面积成正比。故应控制湿度在药物的临界相对湿度以下。 5、光线 光线影响易光解和氧化的药物，应注意避光操作、避光贮存。 （三）稳定性试验方法 1、试验应注意的问题 由于固体制剂的特殊性，试验时应特别注意以下事项： （1）每个样品必须测定水分，加速试验过程中也要测定；（2）样品必须用密封容器；（3）测定含量和水分的样品，要分别单次包装；（4）固体制剂含量应均匀；（5）药物颗粒的大小及分布应一致；（6）实验温度不宜过高，以60℃以下为宜。 2、试验方法 固体制剂的稳定性试验方法基本与液体制剂相同，常用的也是留样观察法和加速实验法，而经加速试验后药物间或药物与辅料间的相互作用及稳定性可用热分析法和温反射法来判断。 （1）热分析法 通过观察热分析曲线形状的改变，判断药物间的相互作用、稳定性情况，包括差示热分
九年级化学探究实验设计之二氧化锰的催化作用
探究实验设计之二氧化锰的催化作用1．化学反应原理： 过氧化氢不稳定，在常温下就能缓慢分解放出氧气。但速度较慢，不易察觉。在过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰后，能立即有氧气迅速放出。在此反应中，二氧化锰是催化剂，能加速该反应的发生。 2．实验仪器：试管、酒精灯、药匙（或纸槽）、木条等。 实验药品：5%的过氧化氢溶液、二氧化锰等。 3．探究方案： ⑴在试管中加入约5 mL 5%的过氧化氢溶液，将一根较长的带火星木条伸入试管内试验，木条不复燃，证明无氧气放出。（准确地说，是放出氧气速度慢。）如图7-1。 ⑵将上述过氧化氢溶液在酒精灯上微加热一会，再用带火星的木条试验，木条复燃。说明加热可加速过氧化氢的分解，同时也说明，过氧化氢本身可以分解，以此说明催化剂不能改变反应的方向。如图7-2。 ⑶另取一支试管，在其中加入约 5 mL 5%的过氧化氢溶液，用带火星的木条试验不复燃后，立即加入少量的二氧化锰粉末。再用带火星的木条试验，木条复燃。证明二氧化能加速过氧化氢的分解速率。如图7-3。
4．探究评价： 该实验先由常温下过氧化氢溶液不能使带火星木条复燃，说明常温下过氧化氢溶液不能放出氧气（准确地说，是放出氧气速率低，不足以使带火星的木条复燃。）再由加热过氧化氢溶液，使带火星木条复燃，说明过氧化氢本身能放出氧气。为讲清催化剂的作用，此实验不能忽视。再从常温下加二氧化锰，有氧气快速放出说明二氧化锰能加速该反应。是该反应的催化剂。 使该实验也存在某些缺点，一是需要的时间比较长，二是没能检测反应后二氧化锰的质量和化学性质不变。 5．资源开发： ⑴在带凸起的双叉试管中，一边加入约1 g的二氧化锰，试管口稍倾斜向上固定在铁架台上，小心加入5 mL 5%的过氧化氢溶液。如图7-4所示。 先用带火星的木条试验，木条不复燃，证明无氧气放出。小心扭动又叉试管，使过氧化氢溶液倾入另一管中，再用带火星木条试验，木条立即复燃，并产生明亮的白色火焰。证明有氧气放出。 此实验有明显的反应现象，时间短，用于演示实验效果很好。 ⑵该反应还可以用二氧化锰催化氯酸钾分解代替。也可以用双叉试管实验。
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 Mechanism of MnO 2Nano-materials Xu 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） Abstract MnO 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 mechanism MnO 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］。研究证明，纳米粒子的晶型、尺寸、形貌和维数等因素不同程度地影响着纳米材料的光学、电学和磁学等性能 ［5，6］。因此，通过控制纳米材料的定向生长，进而实现对纳米材料形貌、组成、晶体结构乃至物性的调控，对于深入研究纳米材料的形貌与物性之间的关系并最终实现纳米材料的可控合成具有重要意义。 目前，合成MnO 2纳米材料的方法主要包括固相法、热分解法、溶胶-凝胶模板法、回流法、离子交换 法、 气-固-液（VLS ，Vapor-Liqiud-Solid ）法、电化学沉积法和水热法［7 16］等。纵观合成MnO 2纳米材料的诸多方法，水热合成由于操作简单且能够有效控制MnO 2的晶型、形貌和尺寸，是目前研究得最多的一种手段。但是，水热合成过程中影响因素较为复杂，其中包括不同的反应体系、反应时间、温度、溶液的pH 、反应物浓度和不同的模板剂等。因此，从中探索出一些规律性的认识，对调控合成MnO 2纳米材料 尤为重要。另外， 反应机理的研究对于制备不同维数、晶型、形貌和尺寸的纳米材料具有非常重要的指导意义。Suib 、Sasaki 、李亚栋、刘宗怀等课题组在二氧化锰纳米材料的水热制备过程中根据自己的研究 结果总结出了一些可能的形成机理，如“卷曲-相转化机理”［17］、“成核-溶解-各向异性生长-重结晶”机 理［18］、“压缩-坍塌”机理［19］、“滚汤圆”机理［20］等。