前言
锰氧化物具有独特的磁性、传输性能,在高频高磁感应材料、新型陶瓷材料、电子元件、传感器、催化剂、高能二次电池电极以及高温超导材料等高新技术领域具有潜在的应用价值,因此成为无机材料研究的热点。以草酸锰为前驱体利用湿化学沉淀-热解法制备锰氧化物,具有工艺简单、组分可控、煅烧温度低、性能稳定且重现性好等优点。
本文将利用草酸盐沉淀法在有机-水溶剂体系中制备了晶相不同、形貌各异的草酸锰。结果表明:包括乙醇/水混合溶剂在内的有机-水溶剂体系对沉淀法制备草酸锰矿物具有明显的调控作用。Dollimore等对单斜草酸锰热分解特性作了较为深人的研究,本文则进一步研究了水体系产物单斜草酸锰和乙醇-水体系产物正交草酸锰的热分解性质。
制备方法
在一定体积比(R)的有机-水互溶溶剂中分别配制浓度为0.125mol/L的草酸钾溶液及氯化锰溶液各100mL,所用有机溶剂分别为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、四氢呋喃。室温下,将氯化锰溶液加入磁力搅拌下的草酸钾溶液中,持续搅拌30min,静置24h,抽滤,将所得产物草酸锰于真空干燥箱中50℃时干燥10h[1]。
热分解研究
贾志刚等人对水体系产物与等比乙醇-水体系产物热分解性质的研究表明,单斜草酸锰和正交草酸锰的热分解过程分为两个阶段:脱水阶段和分解为相应锰氧化物阶段。在空气气氛300℃时煅烧,单斜草酸锰分解为二氧化锰，正交草酸锰分解为四氧化三锰。煅烧得到的锰氧化物在保留前驱体宏观形貌的同时,形成了新颖的多孔纳米组装体。
单斜草酸锰与正交草酸锰中结晶水、锰离子、草酸根离子键合方式的不同,使得二者分解的具体历程不同,导致了两种晶型草酸锰热分解动力学参数的显著差异[1]。
参考文献
[1] 贾志刚,岳林海,郑遗凡,等. 有机-水溶剂体系中草酸锰结晶行为及其热分解特性的研究[J]. 无机化学学报,2007,23(1):181-188. DOI:10.3321/j.issn:1001-4861.2007.01.035.