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

除二氧化锰的可逆性差而对其进行改性是国内外许多科研工作者致力攻关的重大课题之一。通过化学方法掺入一些离子( Bi3+，Pb2+，Fe2+，Cu2+，Ag2+) 制备改性化学二氧化锰。