化学二氧化锰制备中粗二氧化锰的氧化研究

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

电镀镍故障的影响与原因分析1

电镀镍故障的影响与原因分析 2009-8-12 1．镀镍层表面针孔 镀镍层(包括电镀镍和化学镀镍)表面出现针孔是镀镍中最常见的故障之一，对于镀镍层来说，有针孔就不能有效的防护基体材料，环境中的水分子或其他腐蚀介质就会通过镀层针孔发生腐蚀(图4-1)。针孔大多是镀镍过程中气体(氢气)在镀件表面上停留造成的。针孔既属于麻点，但又不同于麻点，它像流星一样，往往带有向上的"尾巴"，而麻点仅仅是镀层上微小的凹坑，一般没有向上的"尾巴"，针孔有深有浅，有人把针孔分为三种类型：①基体缺陷型(非圆形凹孔)，与基体材料表面缺陷状态有关；②氢气析出型(蝌蚪式针孔)，是零件表面析氢痕迹造成的；③氢气停留型(针孔较大，像无柄的梨)，是阴极析出氢气停留造成的，一般是镀镍液中表面活性剂太少的原因。图4-1镀镍层表面出现的针孔 造成镀镍层表面针孔原因主要有：零件镀前处理不良，镀液中有油或有机杂质过多，镀液中含有固体微粒，镀液中没有加防针孔剂或防针孔剂太少，镀液中铁等杂质过多，镀液的pH 值太高或阴极电流密度过大，镀液中硼酸含量太少和镀液温度太低等。这些因素都有可能导致镀镍层表面产生针孔缺陷。 由于不同原因引起的针孔现象略有不同，所以在分析故障时，首先要观察故障现象。如镀前处理不良，它仅仅使镀件局部表面上的油或锈未彻底除去，造成这些部位上气体容易停留而产生针孔，所以这种因素造成的针孔现象是局部密集的，无规则的；镀液中有油或有机杂质过多引起的针孔往往出现在零件的向下面和挂具上部的零件上；镀液中固体微粒产生的镀镍层针孔较多出现在零件的向上面；镀液中防针孔剂太少造成的针孔在零件的各个部位都有；镀液中铁杂质过多、pH值过高和阴极电流密度较大引起的针孔较多地出现在零件的尖端和边缘(即高电流密度处)，硼酸含量太少产生的针孔较多地出现在零件的下部，镪液温度过低造成的针孔是稀少的，在零件的各个部位都有可能出现。硼酸作为镀镍液中的缓冲剂，含量过低时pH值容易升高，导致形成金属氢氧化物或碱式盐夹杂于镀镍层内，从而使镀层产生针孔、粗糙和发雾等故障，所以镀镍液中硼酸含量，一般不应低于309／L。

化学镀镍相关知识

一、化学镀镍溶液的成分分析 为了保证化学镀镍的质量，必须始终保持镀浴的化学成分、工艺技术参数在 最佳范围（状态），这就要求操作者经常进行镀液化学成分的分析与调整。 1.Ni2＋浓度 镀液中镍离子浓度常规测定方法是用EDTA络合滴定,紫脲酸胺为指示剂。 试剂 （1）浓氨水（密度：0.91g/ml）。 （2）紫脲酸胺指示剂（紫脲酸胺：氯化钠=1：100）。 （3）EDTA容液0.05mol，按常规标定。 分析方法： 用移液管取出10ml冷却后的化学镀镍液于250ml的锥形瓶中，并加入100ml蒸馏水、15ml浓氨水、约0.2g指示剂，用标定后的EDTA溶液滴定， 当溶液颜色由浅棕色变至紫色即为终点。 镍含量的计算： C Ni2＋= 5.87 M·V (g/L) 式中M——标准EDTA溶液的摩尔浓度； V——耗用标准EDTA溶液的毫升数。 2．还原剂浓度 次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O浓度的测定 其原理是在酸性条件下，用过量的碘氧化次磷酸钠，然后用硫代硫酸钠溶液反滴定自剩余的碘，淀粉为指示剂。 试剂 （1）盐酸1：1。 （2）碘标准溶液0.1mol按常规标定。 （3）淀粉指示剂1%。 （4）硫代硫酸钠0.1mol按常规标定。 分析方法： 用移液管量取冷却后的镀液5ml于带盖的250mL锥形瓶中；加入盐酸 25mL碘标准溶液于此锥形瓶中，加盖，置于暗处0.5h（温度不得低于25℃）； 打开瓶盖，加入1mL淀粉指示剂，并用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消 失为终点。 计算： C NaH2PO2·H2O = 10.6(2M1V1－M2V2) (g/L) 式中M1——标准碘溶液的摩尔浓度； V1——标准碘溶液毫升数；

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。

低温_高速_高稳定性化学镀镍研究进展

第37卷 第6期 2008年12月 表面技术 Vo.l 37 N o .6 D ec .2008 S URF ACE TEC HNOLOGY 81 低温、高速、高稳定性化学镀镍研究进展 张勇,安振涛,闫军,谢俊磊(军械工程学院,河北石家庄050003) [摘 要] N -i P 非晶态合金镀层作为一种功能镀层,具有优良的电磁屏蔽、静电防护性能以及优良的物理化学性能。以往研究较多的是在酸性镀液中进行的化学镀沉积N -i P 非晶态合金镀层,温度一般较高,使化学镀的应用受到了限制,尤其是对塑料等非金属材料的表面金属化。因此,低温、高速化学镀越来越受到科研工作者的重视。同时,镀液的稳定性是化学镀能否顺利施镀以及降低化学镀成本的重要因素。鉴于此,在对国内外低温、高沉积速度化学镀镍及镀液稳定性方面的研究进行总结的基础上,展望了化学镀镍研究领域的发展方向。 [关键词] 化学镀镍;非晶态合金;低温;高速;镀液稳定性;电磁屏蔽[中图分类号]TQ 153.1 [文献标识码]A [文章编号]1001-3660(2008)06-0081-03 The Progress of Study on L o w -te mperature , H i gh -speed and H i gh Stability Che m ical Plati ng Z HANG Yong,AN Zheng-tao,Y AN Jun ,XI E Jun -le i (O rdnance Eng i n eering College ,Shijiazhuang 050003,China) [A bstract] N -i P a m orphous all o y cladd i n g possesses the fi n e electr o m agnetis m and stati c electric ity protective perfor m ance as a k i n d o f functi o n cladd i n g m ateria,l as w e ll as the fi n e physical che m istry functi o n .Currentl y ,m any study adopts t h e aci d ic p lati n g so lution ,t h e te m perature is upper ,so t h e app lication of che m ical p lati n g is li m ited ,espe -c ially che m ica l plati n g on the surface of p lastic .So ,che m ical plati n g under the conditi o n o f lo w te mperature and h i g h speed is regarded by investi g ato r ;si m u ltaneously ,the stab ility of plati n g so luti o n is i m po rtant factor thatw hether che m -i cal plating can successf u l or no ,t and reduce the cost of che m ical p l a ti n g .The research of che m i c al p lati n g n ickel in l o w te m perature and high speed and p lati n g so l u tion stab ility w as summ arized ,and the developm en t d irecti o n of che m ical plati n g nickelw as v ie w ed [K ey words] Che m i c al p l a ti n g n icke;l Am orphous a lloy ;Low -te m perature ;H igh -speed;Plating solution stabil-i ty ;E lectro m agnetic sh ield [收稿日期]2008-07-21 [作者简介]张勇(1975-),男,河北衡水人,在读博士,主要从事装备运用环境与防护研究。 0 引 言 一般来说,根据不同的应用目标,采用不同的化学镀镍工艺是很重要的,同时也不可能用同一种类型的镀液去解决各种问题。化学镀N -i P 工艺,按镀液p H 值可分为酸性和碱性两大体系:1)碱性化学镀镍,p H 值8~9,操作温度为3~45 ,主要用于非金属材料的金属化,如塑料电镀、泡沫镍生产;2)酸性化学镀镍,p H 值3~5,应用最为广泛,酸性化学镀镍按磷含量又可分为高磷、中磷、低磷3大类。酸性化学镀液工艺已经较为成熟,而通过碱性镀液制备N -i P 镀层的工艺还不是十分稳定。一般化学镀液的主要成分是N i SO 4(或N i C l 2)和N a H 2PO 2 H 2O (次亚磷酸钠)。据文献报道,在碱性镀液中反应生成的是低磷镀层,具有磁性,适合用于吸波材料,而在酸性镀液中反应得到 的是高磷非磁性镀层[1-2]。文献中提及的大多为酸性镀液,这 是由于酸性镀液较碱性镀液稳定,易维护,所获镀层性能好。但酸性镀液一般在高温(70~90 )下操作[3-4],化学镀才能进行,能量消耗大,操作不方便,加热元件由于局部温度高,容易产生自分解而析出镍离子,降低了溶液的稳定性。另一方面,高温镀液对于某些非金属表面的金属化会产生不利因素,使其变形和改性[3,5]。这就限制了其在塑料金属化上的应用。因此,低温化学镀镍工艺的研究是化学镀镍研究的重要方向之一,也是一个备受重视的课题。 1 低温、高速化学镀工艺研究 1.1 化学添加剂的优选 要实现低温化学镀镍,就要降低镀液中镍离子的还原活化能,传统方法主要是通过选择合适的络合剂来实现。饶厚曾等[6]经过试验得出结论,以乳酸盐为络合剂的低温碱性化学镀镍工艺,溶液温度低、稳定性好,镀层光亮细致,适于低熔点易变形的塑料和其他非金属材料的金属化。通过试验,笔者推荐如

镀镍

镀镍 一：什么是镀镍？ 通过电解或化学方法在金属或某些非金属上金上一层镍的方法，称为镀镍。镀镍分电镀镍和化学镀镍。 电镀镍是在由镍盐（称主盐）、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中，阳极用金属镍，阴极为镀件，通以直流电，在阴极（镀件）上沉积上一层均匀、致密的镍镀层。从加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍，而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍。 化学镀镍是在加有金属盐和还原剂等的溶液中,通过自催化反应在材料表面上获得镀镍 层的方法。 二：镀镍的特点、性质、用途 (一）电镀镍的特点、性能、用途： 1 电镀镍层在空气中的稳定性很高，由于金属镍具有很强的钝化能力，在表面能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。 2 电镀镍结晶极其细小，并且具有优良的抛光性能。经抛光的镍镀层可得到镜面般的光泽外表，同时在大气中可长期保持其光泽。所以，电镀层常用于装饰。 3 镍镀层的硬度比较高，可以提高制品表面的耐磨性，在印刷工业中常用镀媒层来提高铅表面的硬度。由于金属镍具有较高的化学稳定性，有些化工设备也常用较厚的镇镀层，以防止被介质腐蚀。镀镍层还广泛的应用在功能性方面，如修复被磨损、被腐蚀的零件，采用刷镀技术进行局部电镀。采用电铸工艺，用来制造印刷行业的电铸版、唱片模以及其它模具。厚的镀镍层具有良好的耐磨性，可作为耐磨镀层。尤其是近几年来发展了复合电镀，可沉积出夹有耐磨微粒的复合镍镀层，其硬度和耐磨性比镀镍层更高。若以石墨或氟化石墨作为分散微粒，则获得的镍-石墨或镍-氟化石墨复合镀层就具有很好的自润滑性，可用作为润滑镀层。黑镍镀层作为光学仪器的镀覆或装饰镀覆层亦都有着广泛的应用。 4 镀镍的应用面很广，可作为防护装饰性镀层，在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上，保护基体材料不受腐蚀或起光亮装饰作用;也常作为其他镀层的中间镀层，在其上再镀一薄层铬，或镀一层仿金层，其抗蚀性更好，外观更美。在功能性应用方面，在特殊行业的零件上镀镍约1~3mm厚，可达到修复目的。特别是近年来在连续铸造结晶器、电子元件表面的模具、合金的压铸模具、形状复杂的宇航发动机部件和微型电子元件的制造等方应用越来越广泛。 5 在电镀中，由于电镀镍具有很多优异性能，其加工量仅次于电镀锌而居第二位，其消耗量占到镍总产量的10%左右。 （二）化学镀镍的特点、性能、用途： 1 厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点，也是应用广泛的原因之一，化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀。化学镀时，只要零件表面和镀液接触，镀液中消耗的成份能及时得到补充，镀件部位的镀层厚度都基本相同，即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。 2. 镀件不会渗氢，没有氢脆，化学镀镍后不需要除氢。 3. 很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等比电镀镍好。 4. 可沉积在各种材料的表面上，例如：钢镍基合金、锌基合金、铝合金、玻璃、陶瓷、塑料、半导体等材料的表面上，从而为提高这些材料的性能创造了条件。 5. 不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备。 6 热处理温度低，只要在400℃以下经不同保温时间后，可得到不同的耐蚀性和耐磨性，因此，特别适用于形状复杂，表面要求耐磨和耐蚀的零部件的功能性镀层等 三：镀镍溶液的类型 镀镍液的类型主要有硫酸盐型、氯化物型、氨基磺酸盐型、柠檬酸盐型、氟硼酸盐型等。其中以硫酸盐型（低氯化物）即称之谓Watts（瓦特）镀镍液在工业上的应用最为普遍。几

化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别

化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 (2012-05-21 09:46:29) 转载▼ 化学镀和电镀的知识点电镀镍与化学镀镍的区别 1. 化学镀镍层是极为均匀的，只要镀液能浸泡得到，溶质交换充分，镀层就会非常均匀，几乎可以达到仿形的效果。 2. 化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色，而电镀可以实现很多色彩。 3. 化学镀是依靠在金属表面所发生的自催化反应，化学镀与电镀从原理上的区别就是电镀需要外加的电流和阳极。 4. 化学镀过以对任何形状工件施镀，但电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀。 5. 电镀因为有外加的电流，所以镀速要比化学镀快得我，同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。 6. 高磷的化学镀镍层为非晶态，镀层表面没有任何晶体间隙，而电镀层为典型的晶态镀层。 7. 化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。 8. 化学镀由于大部分使用食品级的添加剂，不使用诸如氰化

物等有害物质，所以化学镀比电镀要环保一些。关于化学镀镍层的工艺特点 1. 厚度均匀性 厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点，也是应用广泛的原因之一，化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀，电镀层的厚度在整个零件，尤其是形状复杂的零件上差异很大，在零件的边角和离阳极近的部位，镀层较厚，而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄，甚至镀不到，采用化学镀可避免电镀的这一不足。化学镀时，只要零件表面和镀液接触，镀液中消耗的成份能及时得到补充，任何部位的镀层厚度都基本相同，即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。 2. 不存在氢脆的问题 电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上，用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基 体金属表面上，试验表明，镀层中氢的夹入与化学还原反应无关，而与电镀条件有很大关系，通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。3. 很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等均是由材料和零部件的表面层体现出来，在一般情况下可以采用某些具有特殊功能的化学镀镍层取代 用其他方法制备的整体实心材料，也可以用廉价的基体材料化学镀镍代替有贵重原材料制造的零部件，因此，化学镀镍

电镀的基础知识

1. 1电镀定意 电镀(electroplating)是一种电离子沉积过程(electrodepos- ition process)，是利用电极(electrode)通过电流，使金属附着在物体表面上，其目的为改变物体表面的特性或尺寸。 1. 2电镀目的 是在基材上镀上金属镀层(deposit)，改变基材表面性质或尺寸。例如赋予金属表面的光泽美观、物品防锈、防止磨耗；提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性；热处理的防渗碳、氮化；尺寸或磨耗的零件修补。 1. 3各种镀金方法 电镀法(electroplating) 无电镀法(electroless plating) 热浸法(hot dip plating) 熔射喷镀法(spray plating) 塑料电镀(plastic plating) 浸渍电镀(immersion plating) 渗透镀金(diffusion plating) 阴极溅镀(cathode supptering) 真空离子电镀(vacuum plating) 合金电镀(alloy plating) 复合电镀(composite plating 局部电镀(selective plating) 穿孔电镀(through-hole plating) 笔电镀(pen plating) 电铸(electroforming) 1.4 电镀基本知识 电镀大部分是在液体(solution)下进行，而且大多是在水溶液(aqueous solution)中电镀，大约有30种的金属可由水溶液进行电镀，例如：铜Cu、镍Ni、铬Cr、锌Zn、镉Cd" 、铅Pb、金Au、银Ag、铂Pt、钴Co、锰Mn、锑Sb、铋Bi、汞Hg、镓Ga、铟In、铊、As、Se、T e、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W等等。 有些金属必须由非水溶液进行电镀，例如：锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、铝、La、Ti、Zr、Ge、Mo等等。可由水溶液及非水溶液的电镀金属有：铜、银、锌、镉、锑、铋、锰、钴、镍等等。 还包括以下几项：溶液性质物质反应化学式电化学界面物理化学材料性质 1.4.1 溶液 被溶解之物质称为溶质(solute)，使溶质溶解之物质称为溶剂(solute)。溶剂为水之溶液称之水溶液(aqueous solution)。表示溶质溶于溶液中之量为浓度(concentration)。在一定量的溶剂中，溶质能溶解之最大量值称之溶解度(solubility)。达到溶解度值之溶液称之为饱和溶液(saturated solution)，反之为非饱和溶液(unsaturated solution)。溶液之浓度，在生产和作业管理中，使用易了解和方便的重量百分比浓度(weight percentage)和常用的摩尔浓度(molal concentration)。 1.4.2 物质反应(reaction of matter) 在电镀处理过程中，有物理变化及化学变化，例如研磨、干燥等为物理反应，电解过程有化学反应，我们必须充分了解在处理过程中的各种物理和化学反应的相互关系及影响。

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

有关电镀的小知识中英文对照版

电镀主要是用于各类产品的表面处理效果。 电镀分为水镀以及真空镀。 镀(Plating); 电镀(Electroplating)一般我们跟国外客户谈到这个问题就用这个单词。 自催化镀(Auto-catalytic Plating)， 一般称为"化学镀(Chemical Plating)"、 "无电镀(Electroless Plating)"等 浸渍镀(Immersion Plating) 氧化又是另一种表面处理效果，主要用于铝件 阳极氧化(Anodizing) 化学转化层(Chemical Conversion Coating)) 钢铁发蓝(Blackening)，俗称"煲黑 钢铁磷化(Phosphating) 铬酸盐处理(Chromating) 金属染色(Metal Colouring) 涂装(Paint Finishing)，包括各种涂装如手工涂装、静电涂装、电泳涂装等 热浸镀(Hot dip) 热浸镀锌(Galvanizing),俗称"铅水 热浸镀锡(Tinning) 乾式镀法 物理气相沈积法(Physical Vapor Deposition) 真空镀(Vacuum Plating). 离子镀(Ion Plating) , P) 化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition) 1、水电镀: Galvanic plating 2、 主要工艺是将需电镀的产品放入化学电镀液中进行电镀。 2、真空离子镀，又称真空镀膜：Ion plating 3.一般适用范围较广，如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品。同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高，单价比水电镀昂贵。现对其工艺流程作简要介绍：产品表面清洁、去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装。 以下資料來源世贸人才网 电镀electroplating 利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。 电镀用阳极anodes for plating 电解浸蚀electrolytic pickling 金属制件作为阳极或阴极在电解质溶液中进行电解以清除制件表面氧化物和锈蚀物的过程。

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。

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。

化学二氧化锰研究进

化学二氧化锰研究进展 彭爱国，贺周初，肖伟，丁雄磊，庄新娟 (湖南化工研究院，湖南长沙410007) 摘要：综述了化学二氧化锰制备、应用等方面的研究发展和现状，介绍了几种常用的制备方法，碳酸锰热分解法、硝酸锰热分解法、溶液氧化还原法以及纳米二氧化锰制备，并分析了这些制备方法的优缺点，目前化学二氧化锰的主要工业生产方法是碳酸锰热分解法、硝酸锰热分解法和硫酸锰-高锰酸钾氧化还原法。关键词：化学二氧化锰；制备方法；研究进展 中图分类号：O614.711 Research progress of chemical manganese dioxide Peng Aiguo，He Zhouchu，Xiao Wei，Ding Xionglei，Zhuang Xinjuan (Hu’nan Research Institute of Chemical lndustry，Changsha 410007，China ) Abstract：Preparing methods and research status of chemical manganese dioxide at home and abroad were reviewed．Some preparing methods，such as manganese carbonate thermal decomposition method，manganese nitrate thermal deeomposition method，manganese hydroxide oxidation method，manganese sulfate oxidation method，and perm anganate reduction method，were introduced．Then，advantages and disadvantages of these preparing methods were analyzed．At present，the main producing methods of chemical manganese dioxide are manganese carbonate thermal decomposition method and manganese nitrate thermal decomposition method．Key words：chemical manganese dioxide；preparing methods；research progres 1、前言 化学二氧化锰（Chemical Manganese Dioxide，简称CMD）是指采用化学方法合成的二氧化锰，是一种性能优良、环境友好、科技含量较高的无机功能材料。其应用十分广泛，在玻璃行业中用作脱色剂，电子行业中用作制锰锌铁氧体磁性材料，防毒面具中用作吸附剂，化学工业中用作氧化剂、催化剂，主要用作电池的正极材料，也是合成锰酸锂的优良原料。化学二氧化锰除具有离子交换、分子吸附性能以及优越的电化学性能外，同时由于其制备工艺灵活多样，其比表面积、晶型结构及化学活性可通过合成工艺条件进行调控，因此与电解二氧化锰相比具有更加优越的性能。因此，近年来有关化学二氧化锰的制备及其应用的研究引起了人们极大的兴趣。许多研究者已经用化学法通过控制不同的反应条件合成出了各种不同晶型结构（α、β、γ、δ、ε）和不同用途的化学二氧化锰。 2、化学二氧化锰的制备方法 化学二氧化锰的制备研究主要集中在以下方面：热分解法、溶液氧化还原法、纳米二氧化锰制备等。 2.1、热分解法 硝酸锰热分解法： 最早使用热分解法制备化学二氧化锰的是Nossen[1]，他将硝酸锰置于一密闭的电炉内，控制温度约180℃，加热48小时，制备出了晶型结构完美，符合化学计量数的β-MnO2。后来许多研究人员采用同样的方法制备出了具有电化学活性的二氧化锰。Faber[2]报道了在热空气流中加热分解Mn(NO3)2制备α-MnO2的方法。 Welsh采用NO2气和水蒸气溶液浸取锰矿，得到硝酸锰，然后将Mn(NO3)2水溶液喷射成滴状，使其分解成MnO2和NO2，尾气NO2可返回浸取锰矿[3]。还有人提出了用微波加热Mn(NO3)2 ·6H 0 得到具有高电活性的二氧化锰的方法[4]。 湖南化工研究院将金属锰粉用硝酸溶解，经除杂、净化制得纯净硝酸锰溶液，然后将硝酸锰溶液置于热分解炉内于250-400℃进行热分解氧化反应，制得了杂质含量低、纯度大于99.5%的高纯β-MnO2，用作催化剂和高档电子化学品的生产。 硝酸锰热分解法生产的化学二氧化锰具有纯度高、晶型结构好的优点，但由于对设备材质要求较高，

化学镀的研究现状

目的和意义 化学镀（Chemical plating）,又称为无电解镀（Eletro less plating）。因为在工件施镀的过程中，虽说电子转移，但无需外接电源，工件表面层完全是靠化学氧化还原反应实现的。 化学镀的生命是比较年轻的，比起传统的电镀要年轻100多岁，知道20世纪70年代后期才逐步被我国所认识和重视。1975年开始出版了有关科学书籍，1992年全国召开了首届化学镀镍会议，其后每两年召开一届，从此在我国揭开了化学镀镍技术的新篇章。 化学镀的发展史主要还是化学镀镍的发展史。因为化学镀镍技术研究得比较早，技术比较成熟，而且应用比较广泛。目前世界上应用的最好和最广泛的国家，要算美国、德国、法国、英国、意大利、西班牙、瑞士等国家，尤其是美国，她基本上摒弃了传统的电镀工艺，取而代之的是全国大约900多家化学镍工厂，广泛服务于计算机、电子、阀门、航天、汽车、食品、化工、机械、纺织、钢铁等多个领域和行业，且逐步全方位的渗透到社会的各个方面。化学镀镍所获得的镀镍层，由于自身的突出特点和优异性能，越来越被广大的用户认同和接受。它的最突出特点是镀层具有高耐腐蚀性、高耐磨性及高均匀，即三高特性。化学镀镍层多半是以镍磷、镍硼为为基础的多元合金镀层和复合镀层，镍磷合金镀层占有绝大多数，化学沉积的镍-磷镀层随着磷的含量的增加，其组织结构的转变，是由极细小的晶体变成微晶（尺寸约为5纳米，电镀镍的晶粒尺寸约为100纳米），最后变为完全的非晶体（类似液体的原子无序排列）。正是这种非晶态结构（不是唯一，但是很重要的一点），由于没有晶界、位错及成分偏析等现象，使之在腐蚀介质中不太容易形成腐蚀微电池从而在耐化学腐蚀、耐气体腐蚀以及耐色变性方面表现极为优异。 例如：在5%HCl溶液中，含磷量10.9%(质量分数)的化学镀镍磷合金镀层，其耐蚀性比 1Cr18Ni9Ti不锈钢高出10倍；在10% HCl溶液中，则要高出20倍以上。即使在气相或液相H2S介质中，镍磷合金镀层的腐蚀速率均比1Cr18Ni9Ti不锈钢要低。当镀层中磷的含量例如：在5%HCl溶液中，含磷量10.9%(质量分数)的化学镀镍磷合金镀层，其耐蚀性比1Cr18Ni9Ti 不锈钢高出10倍；在10% HCl溶 液中，则要高出20倍以上。即使在气相或液相H2S介质中，镍磷合金镀层的腐蚀速率均比1Cr18Ni9Ti不锈钢要低。当镀层中磷的含量较高时可以达到基本无腐蚀发生。 化学镀镍层在大气条件下的耐蚀性和耐色变性都优于电镀镍层。电镀镍层表面即使在城郊的大气环境中，仅隔几天就会变成灰色，而镍磷化学镀层表面，其外观可以长期保持不变。若在化学镀后，进行钝化处理或用有机涂层进行封闭处理，其抗色变性能将更加卓越。耐磨性是一个系统性，而不是材料的固有属性，是材料处于系统中在一定磨擦条件下，表现出来的对抗磨损的能力。一般而言，硬度越高的材料其耐磨性越高。由于镍磷镀层有比较高的硬度（镀态硬度可达HV400~600，电镀镍仅为HV160~180），还可以通过热处理进一步提高（可达HV1000以上），因此Ni-P镀层是比较理想的耐磨镀层，尤其是低磷镀层更具有优良的耐磨性。镀层的高均匀性，也是化学镀的突出优点之一。在电镀工艺中，由于被镀工件的几何形状复杂及多样性，从而造成电流密度分布不均匀，还会造成均镀能力和深度能力出现差异等现象，从而使工件表面镀层厚度相差较大，少则几个微米（有辅助阳极时），多则十几个甚至几十个微米。要知道，镀层厚度的均匀性对构件的配合精度以及零件自身的耐腐蚀性影响极大。化学镀是利用还原剂以自催化反应在工件表面得到镀层，不受外加电流的影响，不管工件形状如何复杂，只要表面完全被镀液所浸没，且让氧化还原反应所产生的氢气有自由流动排出的空间，则再复杂的工件（如深孔、沟槽、曲面、螺旋、甚至盲孔等）都可以获得厚度均匀的镀层。用“面面俱到”、“无微不至”等成语来形容这种膜厚的均匀性，真是恰如其分、恰到好处。有的用户，正是利用化学镀这种独有特性，将有精密配合要求的零件配合公差尺寸，设计好后通过化学镀镍工艺控制镀层厚度来实现，从而减少了精细加工工序，既降