MnO2纳米材料的可控制备和催化性能研究
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Ｅｎｖ ｉ ｒ ｏ ｎｍ ｅ ｎｔ ａ ｌ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ， ２０ １ ０， ２ ２（ ２ ）： ２ ２５ — ２２ ９． ｕ Ｚ Ｈ ，Ｏｏ ｉ Ｋ．Ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ａ ｌ ｋａ ｌ ｉ — ｍｅ ｔ ａ ｌ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘｔ ｒ ａ ｃ — ［ ３ ］ Ｌｉ
价格 低廉 、 合 成容 易 和 相 对无 毒 等 特 点 ， 在 电池 材 料 、 磁 性材 料 、 催 化 剂 和 离 子 交 换 剂 等 方 面 有 广 泛 的 应 用口 ］ 。Ｍｎ Ｏ 具有 多种 晶体结 构 和 形貌 特 征 ， 而 纳米
材料 的晶型、 尺寸、 形 貌 和维 数 对 其 性 能有 重 要 的影 响， 因而不 同 晶型 和形 貌 氧 化 锰 纳 米材 料 的可 控 合成
ａ — Ｍｎ Ｏ 纳 米 颗 粒 和 纳 米 线 的 合 成 是 可控 的 ， Ｍｎ Ｏ 纳
米结构的尺寸 和形 貌对 催 化 降解 亚 甲基 蓝有较 大的影
响， 其中１ ５ ０ 。 Ｃ所 得 的 ａ — Ｍｎ Ｏ 。 纳 米线 ， 其直径约 为 ２ Ｏ ～
３ ０ ｎ ｍ， 降解效果 最佳 ， １ ８ ０ ｍｉ ｎ可 降解 ９ １ 。
蚪
文章编 号 ： １ ０ ０ １ — ９ ７ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ３ — １ ９ ４ ０ — ０ ３
抖
２ ０ １ ３ 年第１ ３ 期（ ４ ４ ） 卷
Ｍｎ Ｏ２ 纳 米 材 料 的 可控 制 备和 催 化 性 能 研 究
雷晓玲 ， 代 海 ， 冯 开忠， 任 卫安 ， 文晓刚
ｄｄｙ Ｒ Ｎ， Ｒｅ ｄｄ ｙ Ｒ Ｇ．Ｓ ｏｌ — ｇｅ ｌ Ｍ ｎＯ２ ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏｄ ｅ ｍａ — ［ ５ ］ Ｒｅ
ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ［ Ｊ ］ ． Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
研 究 了 反 应 温 度 对 纳 米 结 构 Ｍｎ Ｏ 合 成 的 影 响 ， 对
均 为分 析纯 。采 用 荷 兰 飞 利 浦公 司 Ｘ’ Ｐ ｅ ｒ ｔ Ｐ ｒ ｏ型 Ｘ
射 线衍 射仪 对 产 物 的物 相 进 行 分 析 ； 采 用 日本 Ｊ Ｅ ＯＬ 公 司的 Ｊ Ｓ Ｍ一 ６ ４ ９ ０ Ｌ Ｖ 型扫 描 电子 显微镜 观察 产物 的形 貌及 分散情 况 ；通过 ｕＶ１ １ ０ １ ｕＶ— Ｖｉ ｓ 型 紫外一 可 见 分
成 法 由于其独 特 的优 点 ， 已成 为制 备 一 维纳 米 材 料 的 重 要途 径 ， 成 功 地合 成 了许 多 具有 独 特 形 貌 和优 良物 理、 化 学性质 的纳米材 料 。
本文采 用 水 热合 成 法 ， 以 ＫＭｎ Ｏ 与 Ｍｎ ｃ １ ・ ４ Ｈｚ Ｏ为反应 原料 ， 制备 了 ａ — Ｍｎ Ｏ。纳 米 线 和 颗 粒 。 通 过 控制反 应温 度从 而 达 到 调 控 Ｍｎ Ｏ。 形 貌 的 目的 ， 未使 用任何 表 面 活性 剂 ， 避 免 了繁琐 的后 期 处 理 过 程 和对 环境 的污 染 ， 并对制备所得 ａ — Ｍｎ Ｏ 纳 米 材 料 的 催化 降解 性能 进行 了考 察 。
１ 引 言
Ｍｎ Ｏ。 是 一种 重要 的功 能氧 化物 ， 具 有来 源 丰 富 、
称取 一定量 的 Ｍｎ Ｏ 样 品置 于 ２ ５ ０ ｍＬ锥 形瓶 中 ，
然后 加入 一定 浓 度 的亚 甲基 蓝 溶 液 和 Ｈ （ ） 溶 液 ， 在 磁 力搅拌 下反 应 。于不 同反应 时 间 下取 样 ，经离 心 分 离 后移 取上层 清液 ， 用紫外一 可见分 光光度 计在 亚 甲基 蓝最大 吸收 波长 ６ ６ ５ ｎ ｍ 处 测其 吸光度 。
光光 度计 （ 上 海 天 美 科 学 仪 器 有 限公 司 ） 测 定 其 吸 光 度， 分析 其催化 性能 。 ２ ． ２ Ｍｎ Ｏ 的合成 方法 取 ＫＭｎ Ｏ 和 Ｍｎ Ｃ １ ・ ４ Ｈ Ｏ 加蒸 馏 水 按 一定 的
Ｍｎ Ｏ 降解亚 甲基 蓝催化 性 能进行 了测 试 。结果表 明，
Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ， ２ ０ ０ ３ ， １ ２ ４ （ １ ） ： ３ ３ ０ － ３ ３ ７ ．
ｅ Ｔ， Ｘｕ Ｃ Ｌ ， Ｚ ｈ ａ ｏ Ｄ Ｄ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｅ — ［ ６ ］ Ｘｕ
ｅｎｔ ｔ ｅｍ ｐｅｒ ａｔ ｕｒ ｅ
２ 实 验
２ ． １ 试 剂 及 仪 器
图 １中 ４个 温 度 下 的 产 物 衍 射 峰 均 可 以
和 ａ — Ｍｎ Ｏ。 匹配 （ Ｊ Ｃ Ｐ Ｄ Ｓ卡 片 ４ ４ — ０ １ ４ １ ） ， 没有 杂 质 峰 ，
反 应 中 所 使 用 的试 剂 ＫＭｎ Ｏ 和 Ｍｎ Ｃ １ ２・４ Ｈ。 Ｏ
１ ０ ２ ０ ３０ ４０ ５ ０ ６ ０ ７０
２ ０ １ Ｉ 。）
图１ 不 同反 应温度 产 物的 ＸＲ Ｄ 图谱
Ｆｉ ｇ １ ＸＲ Ｄ ｐａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎｓ ｏｆ ｐ ｒ ｏｄ ｕｃ ｔ ｓ ｓ ｙ ｎｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ —
２ ０ ０３， １ ５： ３６ ９６ — ３７ ０ ３．
Ｅ ４ ］ 桂义才 ， 钱立武 ， 钱雪峰 ， 等． 纳 米 Ｍｎ Ｏ ｚ ： 水 热 法 制 备 及 盐
对晶型和 形貌 的影 响 ［ Ｊ ］ ． 无机 化 学学 报 ， ２ ０ ０ ９ ， ２ ５ （ ４ ） ：
６６ ８ — ６７３ ．
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ，２ ０ ０ ７，１ ６ ４ （ ２ ）： ９ ５ ３ — ９ ５ ８ ．
［ ７ ］ Ｌｅ ｅ Ｈ Ｙ， Ｍａ ｎ ｉ ｖ ａ ｎ ｎ ａ ｎ Ｖ， Ｇｏ ｏ ｄ ｅ ｎ ｏ ｕ ｇ ｈ Ｊ Ｂ ． Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｋ Ｃ １ ｅ ｌ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ［ Ｊ ］ ． Ｃ Ｒ Ａｃ ａ ｄ Ｓ ｃ ｉ ， Ｓ ｅ ｒ
一
３ 表 征 与 结 果 讨 论
３ ． １ 样 品的 Ｘ Ｒ Ｄ分 析 图 １ 为分 别在 ９ ０ 、 １ ２ ０ 、 １ ５ Ｏ和 １ ８ ０ 。 Ｃ下所 制得 的纳 米材 料 的 ＸＲ Ｄ图 。
直 是研究 者关 注 的重点 问题 之一 。
近年来 ， 已报道 的制备 纳 米 氧化 锰 的方 法 有溶 胶一 凝胶 法ｌ ５ ］ 、 电化 学 沉 积 法 ＿ ６ ］ 、 热 分 解 法 ］ 、 液 相 共 沉 淀 法 ］ 、 水热 法口 。 。 和低温 固相 反应 法ｌ ＿ ｌ 等 ， 其 中水热 合
（ 四川 大学 材料 科学 与工程 学 院 ， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘 要 ： 通过 简单 的水 热法并在不使 用表 面活性 剂的 情况下成 功 地合 成 了 Ｍｎ Ｏ 纳 米 线 ， 采用 Ｘ Ｒ Ｄ 和 扫
描 电子 显 微 镜 研 究 了 Ｍｎ Ｏｚ的 晶相 、 成 分 和形 貌 ， 初 步
关键词 ： 水热 法 ； Ｍｎ Ｏ。 ； 纳米 材料 ； 催 化 剂 中 图分 类 号 ： ＴＱ１ ３ ７ ． １ 文献标 识码 ： Ａ ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ９ ７ ３ １ ． ２ Ｏ １ ３ ． １ ３ ． ０ ２ ９
结 合之 前 的 Ｘ Ｒ Ｄ和 Ｓ Ｅ Ｍ 图分 析 ， １ ５ ０和 １ ８ ０ Ｃ的 产 物结 晶都 比较 完 整 ， 且 １ ５ ０ ℃ 的产 物 为 尺 寸 更 小 的 纳 米线 ， 比表 面 积 大 ， 所 以前 期 降解 速率 更 快 ， 最 后 的 降解率 也更 高 ； １ ２ ０ 。 Ｃ的产 物 由于外表有 一 层 尺寸 较小 的针状 物 ， 有 较 大 的 比表 面 积 ， 前 期 反 应 速率 较 快 ， ９ ０ 和１ ２ ０ ℃ 的产物均 结 晶不 完 整 ， 且 ９ ０ ℃ 的产 物 为 尺 寸 较大 的颗 粒 ， 所 以降解 率 很 低 。宋 等［ １ 利用 吸附一 氧 化 降解一 解 吸的过 程对 Ｍｎ Ｏ 。 纳米 棒促 进 甲基蓝 氧 化 降解 进行 了解 释 ， 李 秀 萍等 ＿ １ 。 也用 纳 米 Ｍｎ Ｏ 催 化 过 氧 化氢 降解 品红 验 证 了该 机制 ， 认 为 在 这 个 实验 中也 符 合这 个反 应机 制 ， 较 大 的 比表 面积 能 产 生更 多 的 活 性位 ， 有利 于 自由基 ＨＯ：・和 ・ＯＨ 的产 生 ， 这 些 活 性 自由基 能快速 地 降解 有 机污染 物 。所 以催 化剂 的 形 貌尺 寸对 反应 有 较大 影 响 ， 尺寸 较 小 的纳 米 线 降解 率
表 明产 品为 纯 净 的 ａ — Ｍｎ Ｏ 。仔 细 观 察 ＸＲ Ｄ 衍 射 图
＊
基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ５ １ ０ ７ ２ １ ２ ４ ） ； 新 世 纪 优 秀 人 才 支 持 计 划 资 助 项 目（ ＮＣ Ｅ Ｔ１ ０ ０ ６ ０ ５ ） 收 到 初 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － １ ２ — ２ ５ 收 到 修 改 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ — ２ ２ 通讯作者 ： 文 晓 刚 作者简介 ： 雷 晓玲 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 女， 四川 Ｉ 泸州人 ， 在读硕士 ， 师 承 文 晓 刚教 授 ， 从事纳米材料研究。
１ ９ ４ ２
助
ห้องสมุดไป่ตู้材
料
２ ０ １ ３ 年 第１ ３ 期（ ４ ４ ） 卷
降解 在 １ ８ ０ ｍｉ ｎ时降解 率为 ４ Ｏ 左 右 。 因此 对亚 甲基 蓝 的催化 降解 性 能 纳米 线 较 好 ， 并 且 尺 寸越 小 越 有 利
于 降解 ， 纳米 颗粒较 差 。
ｌ ｅ ａ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｄ ｍｉ ｕ ｍ ｏ ｎ Ｍｎ Ｏ ２ 一 ｌ ｏ ａ ｄ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ［ Ｊ ］ ． Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ
ｓ ｏｐ ｏｒ ｏｕ ｓ ｍａ ｎｇ ａ ｎｅ ｓ ｅ ｄ ｉ ｏ ｘｉ ｄｅ ｓ ｕｐ ｅ ｒ ｃ ａ ｐａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏｄ ｅ ｓ
ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｓ ｅ ｌ ｆ － ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂ ｌ ｅ ｄ ｔ ｒ ｉ — ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｃ ｏ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｔ ｅ ｍｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ［ Ｊ ］ ．
比例溶 解配制 成 混 合液 ， 然 后 倒 入有 聚 四氟 乙烯 内 胆
的水热 反应 釜 内 ， 在一定 温度下 加热 ， 一定 时间后 自然 冷却 ， 得 到 的 产 品 经 去 离 子 水 和无 水 乙醇 反 复洗 涤 ， ６ ０ ℃下 加热 烘干 。
２ ． ３ 纳 米 Ｍｎ Ｏ 的催 化 性 能 测 试
比较 高 。
ｔ ｉ ｏ ｎ ／ ｉ ｎ ｓ ｅ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｎ ａ ｎ ｏ ｆ ｉ ｂ ｒ ｏ ｕ ｓ ｍａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ
ｈ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ２ ×４ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ，
价格 低廉 、 合 成容 易 和 相 对无 毒 等 特 点 ， 在 电池 材 料 、 磁 性材 料 、 催 化 剂 和 离 子 交 换 剂 等 方 面 有 广 泛 的 应 用口 ］ 。Ｍｎ Ｏ 具有 多种 晶体结 构 和 形貌 特 征 ， 而 纳米
材料 的晶型、 尺寸、 形 貌 和维 数 对 其 性 能有 重 要 的影 响， 因而不 同 晶型 和形 貌 氧 化 锰 纳 米材 料 的可 控 合成
ａ — Ｍｎ Ｏ 纳 米 颗 粒 和 纳 米 线 的 合 成 是 可控 的 ， Ｍｎ Ｏ 纳
米结构的尺寸 和形 貌对 催 化 降解 亚 甲基 蓝有较 大的影
响， 其中１ ５ ０ 。 Ｃ所 得 的 ａ — Ｍｎ Ｏ 。 纳 米线 ， 其直径约 为 ２ Ｏ ～
３ ０ ｎ ｍ， 降解效果 最佳 ， １ ８ ０ ｍｉ ｎ可 降解 ９ １ 。
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文章编 号 ： １ ０ ０ １ — ９ ７ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ３ — １ ９ ４ ０ — ０ ３
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２ ０ １ ３ 年第１ ３ 期（ ４ ４ ） 卷
Ｍｎ Ｏ２ 纳 米 材 料 的 可控 制 备和 催 化 性 能 研 究
雷晓玲 ， 代 海 ， 冯 开忠， 任 卫安 ， 文晓刚
ｄｄｙ Ｒ Ｎ， Ｒｅ ｄｄ ｙ Ｒ Ｇ．Ｓ ｏｌ — ｇｅ ｌ Ｍ ｎＯ２ ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏｄ ｅ ｍａ — ［ ５ ］ Ｒｅ
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研 究 了 反 应 温 度 对 纳 米 结 构 Ｍｎ Ｏ 合 成 的 影 响 ， 对
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射 线衍 射仪 对 产 物 的物 相 进 行 分 析 ； 采 用 日本 Ｊ Ｅ ＯＬ 公 司的 Ｊ Ｓ Ｍ一 ６ ４ ９ ０ Ｌ Ｖ 型扫 描 电子 显微镜 观察 产物 的形 貌及 分散情 况 ；通过 ｕＶ１ １ ０ １ ｕＶ— Ｖｉ ｓ 型 紫外一 可 见 分
成 法 由于其独 特 的优 点 ， 已成 为制 备 一 维纳 米 材 料 的 重 要途 径 ， 成 功 地合 成 了许 多 具有 独 特 形 貌 和优 良物 理、 化 学性质 的纳米材 料 。
本文采 用 水 热合 成 法 ， 以 ＫＭｎ Ｏ 与 Ｍｎ ｃ １ ・ ４ Ｈｚ Ｏ为反应 原料 ， 制备 了 ａ — Ｍｎ Ｏ。纳 米 线 和 颗 粒 。 通 过 控制反 应温 度从 而 达 到 调 控 Ｍｎ Ｏ。 形 貌 的 目的 ， 未使 用任何 表 面 活性 剂 ， 避 免 了繁琐 的后 期 处 理 过 程 和对 环境 的污 染 ， 并对制备所得 ａ — Ｍｎ Ｏ 纳 米 材 料 的 催化 降解 性能 进行 了考 察 。
１ 引 言
Ｍｎ Ｏ。 是 一种 重要 的功 能氧 化物 ， 具 有来 源 丰 富 、
称取 一定量 的 Ｍｎ Ｏ 样 品置 于 ２ ５ ０ ｍＬ锥 形瓶 中 ，
然后 加入 一定 浓 度 的亚 甲基 蓝 溶 液 和 Ｈ （ ） 溶 液 ， 在 磁 力搅拌 下反 应 。于不 同反应 时 间 下取 样 ，经离 心 分 离 后移 取上层 清液 ， 用紫外一 可见分 光光度 计在 亚 甲基 蓝最大 吸收 波长 ６ ６ ５ ｎ ｍ 处 测其 吸光度 。
光光 度计 （ 上 海 天 美 科 学 仪 器 有 限公 司 ） 测 定 其 吸 光 度， 分析 其催化 性能 。 ２ ． ２ Ｍｎ Ｏ 的合成 方法 取 ＫＭｎ Ｏ 和 Ｍｎ Ｃ １ ・ ４ Ｈ Ｏ 加蒸 馏 水 按 一定 的
Ｍｎ Ｏ 降解亚 甲基 蓝催化 性 能进行 了测 试 。结果表 明，
Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ， ２ ０ ０ ３ ， １ ２ ４ （ １ ） ： ３ ３ ０ － ３ ３ ７ ．
ｅ Ｔ， Ｘｕ Ｃ Ｌ ， Ｚ ｈ ａ ｏ Ｄ Ｄ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｅ — ［ ６ ］ Ｘｕ
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２ 实 验
２ ． １ 试 剂 及 仪 器
图 １中 ４个 温 度 下 的 产 物 衍 射 峰 均 可 以
和 ａ — Ｍｎ Ｏ。 匹配 （ Ｊ Ｃ Ｐ Ｄ Ｓ卡 片 ４ ４ — ０ １ ４ １ ） ， 没有 杂 质 峰 ，
反 应 中 所 使 用 的试 剂 ＫＭｎ Ｏ 和 Ｍｎ Ｃ １ ２・４ Ｈ。 Ｏ
１ ０ ２ ０ ３０ ４０ ５ ０ ６ ０ ７０
２ ０ １ Ｉ 。）
图１ 不 同反 应温度 产 物的 ＸＲ Ｄ 图谱
Ｆｉ ｇ １ ＸＲ Ｄ ｐａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎｓ ｏｆ ｐ ｒ ｏｄ ｕｃ ｔ ｓ ｓ ｙ ｎｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ —
２ ０ ０３， １ ５： ３６ ９６ — ３７ ０ ３．
Ｅ ４ ］ 桂义才 ， 钱立武 ， 钱雪峰 ， 等． 纳 米 Ｍｎ Ｏ ｚ ： 水 热 法 制 备 及 盐
对晶型和 形貌 的影 响 ［ Ｊ ］ ． 无机 化 学学 报 ， ２ ０ ０ ９ ， ２ ５ （ ４ ） ：
６６ ８ — ６７３ ．
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ，２ ０ ０ ７，１ ６ ４ （ ２ ）： ９ ５ ３ — ９ ５ ８ ．
［ ７ ］ Ｌｅ ｅ Ｈ Ｙ， Ｍａ ｎ ｉ ｖ ａ ｎ ｎ ａ ｎ Ｖ， Ｇｏ ｏ ｄ ｅ ｎ ｏ ｕ ｇ ｈ Ｊ Ｂ ． Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｋ Ｃ １ ｅ ｌ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ［ Ｊ ］ ． Ｃ Ｒ Ａｃ ａ ｄ Ｓ ｃ ｉ ， Ｓ ｅ ｒ
一
３ 表 征 与 结 果 讨 论
３ ． １ 样 品的 Ｘ Ｒ Ｄ分 析 图 １ 为分 别在 ９ ０ 、 １ ２ ０ 、 １ ５ Ｏ和 １ ８ ０ 。 Ｃ下所 制得 的纳 米材 料 的 ＸＲ Ｄ图 。
直 是研究 者关 注 的重点 问题 之一 。
近年来 ， 已报道 的制备 纳 米 氧化 锰 的方 法 有溶 胶一 凝胶 法ｌ ５ ］ 、 电化 学 沉 积 法 ＿ ６ ］ 、 热 分 解 法 ］ 、 液 相 共 沉 淀 法 ］ 、 水热 法口 。 。 和低温 固相 反应 法ｌ ＿ ｌ 等 ， 其 中水热 合
（ 四川 大学 材料 科学 与工程 学 院 ， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘 要 ： 通过 简单 的水 热法并在不使 用表 面活性 剂的 情况下成 功 地合 成 了 Ｍｎ Ｏ 纳 米 线 ， 采用 Ｘ Ｒ Ｄ 和 扫
描 电子 显 微 镜 研 究 了 Ｍｎ Ｏｚ的 晶相 、 成 分 和形 貌 ， 初 步
关键词 ： 水热 法 ； Ｍｎ Ｏ。 ； 纳米 材料 ； 催 化 剂 中 图分 类 号 ： ＴＱ１ ３ ７ ． １ 文献标 识码 ： Ａ ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ９ ７ ３ １ ． ２ Ｏ １ ３ ． １ ３ ． ０ ２ ９
结 合之 前 的 Ｘ Ｒ Ｄ和 Ｓ Ｅ Ｍ 图分 析 ， １ ５ ０和 １ ８ ０ Ｃ的 产 物结 晶都 比较 完 整 ， 且 １ ５ ０ ℃ 的产 物 为 尺 寸 更 小 的 纳 米线 ， 比表 面 积 大 ， 所 以前 期 降解 速率 更 快 ， 最 后 的 降解率 也更 高 ； １ ２ ０ 。 Ｃ的产 物 由于外表有 一 层 尺寸 较小 的针状 物 ， 有 较 大 的 比表 面 积 ， 前 期 反 应 速率 较 快 ， ９ ０ 和１ ２ ０ ℃ 的产物均 结 晶不 完 整 ， 且 ９ ０ ℃ 的产 物 为 尺 寸 较大 的颗 粒 ， 所 以降解 率 很 低 。宋 等［ １ 利用 吸附一 氧 化 降解一 解 吸的过 程对 Ｍｎ Ｏ 。 纳米 棒促 进 甲基蓝 氧 化 降解 进行 了解 释 ， 李 秀 萍等 ＿ １ 。 也用 纳 米 Ｍｎ Ｏ 催 化 过 氧 化氢 降解 品红 验 证 了该 机制 ， 认 为 在 这 个 实验 中也 符 合这 个反 应机 制 ， 较 大 的 比表 面积 能 产 生更 多 的 活 性位 ， 有利 于 自由基 ＨＯ：・和 ・ＯＨ 的产 生 ， 这 些 活 性 自由基 能快速 地 降解 有 机污染 物 。所 以催 化剂 的 形 貌尺 寸对 反应 有 较大 影 响 ， 尺寸 较 小 的纳 米 线 降解 率
表 明产 品为 纯 净 的 ａ — Ｍｎ Ｏ 。仔 细 观 察 ＸＲ Ｄ 衍 射 图
＊
基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ５ １ ０ ７ ２ １ ２ ４ ） ； 新 世 纪 优 秀 人 才 支 持 计 划 资 助 项 目（ ＮＣ Ｅ Ｔ１ ０ ０ ６ ０ ５ ） 收 到 初 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － １ ２ — ２ ５ 收 到 修 改 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ — ２ ２ 通讯作者 ： 文 晓 刚 作者简介 ： 雷 晓玲 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 女， 四川 Ｉ 泸州人 ， 在读硕士 ， 师 承 文 晓 刚教 授 ， 从事纳米材料研究。
１ ９ ４ ２
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ห้องสมุดไป่ตู้材
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２ ０ １ ３ 年 第１ ３ 期（ ４ ４ ） 卷
降解 在 １ ８ ０ ｍｉ ｎ时降解 率为 ４ Ｏ 左 右 。 因此 对亚 甲基 蓝 的催化 降解 性 能 纳米 线 较 好 ， 并 且 尺 寸越 小 越 有 利
于 降解 ， 纳米 颗粒较 差 。
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比例溶 解配制 成 混 合液 ， 然 后 倒 入有 聚 四氟 乙烯 内 胆
的水热 反应 釜 内 ， 在一定 温度下 加热 ， 一定 时间后 自然 冷却 ， 得 到 的 产 品 经 去 离 子 水 和无 水 乙醇 反 复洗 涤 ， ６ ０ ℃下 加热 烘干 。
２ ． ３ 纳 米 Ｍｎ Ｏ 的催 化 性 能 测 试
比较 高 。
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