納米結構錳氧化物的制備及催化處理染料廢水.pdf

1、本文以納米結構前驅(qū)體γ-MnOOH納米棒為原料，對其進行熱處理相繼制備出β-MnO2納米棒、Mn2O3納米棒和Mn3O4納米棒。利用熱分析和XRD對γ-MnOOH煅燒過程所得產(chǎn)物進行物相分析。當在空氣中于250～1050℃溫度范圍內(nèi)煅燒時，前驅(qū)物γ-MnOOH首先轉(zhuǎn)化為β-MnO2，再進一步氧化為Mn2O3，最終轉(zhuǎn)變?yōu)镸n3O4。當在N2氣氛條件下，γ-MnOOH在500℃就可以直接轉(zhuǎn)化為Mn3O4。經(jīng)TEM和HRTEM分析，所得的錳氧

2、化物保持了與前驅(qū)物γ-MnOOH相似的形貌。另以市售MnCO3為前驅(qū)物進行熱分解以及采用水熱法分別制備出了Mn2O3微米球和Mn3O4納米粒子。將所得納米結構錳氧化物應用到染料廢水處理，能催化H2O2氧化分解亞甲基藍染料。 納米結構錳氧化物在H2O2氧化分解亞甲基藍染料過程的催化性能研究表明β-MnO2納米棒、Mn2O3納米棒、Mn3O4納米粒子的催化性能分別高于市售MnO2，Mn2O3微米球和Mn3O4納米棒。在β-MnO2

3、納米棒、Mn2O3納米棒、Mn3O4納米粒子為催化劑條件下，分別研究了亞甲基藍初始濃度、H2O2濃度、催化劑用量對亞甲基藍脫色率的影響。動力學研究表明以β-MnO2納米棒、Mn2O3納米棒、Mn3O4納米粒子為催化劑的反應級數(shù)分別為2.5級、1級、1級，其反應速率常數(shù)分別為1.677(mol/L)-1.5·min-1、0.00724min-1、0.01479min-1。經(jīng)COD、紫外-可見光譜、氣相色譜、紅外光譜分析表明，亞甲基藍分子結