錳基氧化物的控制合成及其電化學(xué)和催化性能研究.pdf

1、21世紀(jì)納米材料有著廣闊的應(yīng)用前景。其中錳氧化物納米材料因為其獨有的電子構(gòu)型而具備其它氧化物沒有的優(yōu)勢。在電子工業(yè)、磁學(xué)、化工、催化、環(huán)境等多個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。而錳元素價態(tài)多，氧化物種類繁多結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，研究錳氧化物納米材料的制備及其有效的調(diào)控因素有著重要的研究意義。本文采用氧化沉淀法分別制備了納米Mn3O4、MnOOH和核殼型磁性納米材料Fe3O4/FeMnOx，研究了制備條件對材料結(jié)構(gòu)及形貌的影響，并考察了其電化學(xué)性質(zhì)和催化氧化性能

2、。
　　 本文主要包括以下三方面的內(nèi)容：
　　 (1)氧化沉淀法制備納米Mn3O4和MnOOH采用氧化沉淀法制備納米Mn3O4，考察了溫度、NaOH的加入速率、添加劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)以及反應(yīng)物投加方式等反應(yīng)條件對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)形貌的影響。結(jié)果表明：升高溫度有利于產(chǎn)物的結(jié)晶和熟化；在加入SDBS條件下，NaOH的滴加速率不僅影響Mn3O4的形貌，還制約著不同物相Mn3O4和MnOOH的形成。當(dāng)NaOH的滴速較慢時(1

3、ml/L)，產(chǎn)物為Mn3O4納米顆粒；當(dāng)NaOH的滴速較快時(6ml/L)產(chǎn)物為Mn3O4納米棒；當(dāng)NaOH一次性倒入時，產(chǎn)物則為MnOOH納米棒。在加入SDBS，NaOH滴速為6ml/L的條件下，反應(yīng)物NaOH和H2O2的加入次序也決定了產(chǎn)物的種類。先加入H2O2時，產(chǎn)物為Mn3O4納米棒；而先加入NaOH時，產(chǎn)物為MnOOH納米棒。
　　 (2)添加劑對Mn3O4形貌的影響以Mn(NO3)2和NH3·H2O為前驅(qū)物，H2O2

4、為氧化劑，制備了系列Mn3O4納米顆粒，探討了9種添加劑對產(chǎn)物粒徑的影響。具體包括：酒石酸、檸檬酸、葡萄糖、EDTA、草酸、聚乙二醇、谷氨酸、乙醇和CTAB。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：酒石酸、檸檬酸和葡萄糖對產(chǎn)物Mn3O4的尺寸有很大的影響。加入量越大產(chǎn)物的粒徑越小；而且Mn3O4的比表面積和電容隨著粒徑的減小明顯增大。
　　 (3)核殼結(jié)構(gòu)鐵錳復(fù)合物納米材料的制備及其催化性能研究采用共沉淀法制備出粒度均勻，具有鐵磁性的Fe3O4，粒徑在30-