MnO2负载量对MnO2/HBeta分子筛催化二甲醚制六甲基苯反应性能的影响

在连续流动固定床反应器上考察了不同MnO_2负载量的MnO_2/HBeta分子筛催化二甲醚制六甲基苯的性能,结果表明:10%MnO_2改性HBeta有利于提高六甲基苯选择性。在常压、反应温度为280℃、空速为100h-1条件下,10%MnO_2/HBeta催化二甲醚反应,二甲醚转化率达76.36%,HMB选择性为25.1%。利用NH_3-TPD,Py-IR,BET及XRD等对催化剂的结构和性质进行表征,结果表明,随着MnO_2负载量的增加,MnO_2在催化剂中逐渐以晶体结构存在,且催化剂表面强酸中心逐渐增加,而催化剂B酸酸性呈现出先减弱后增强的趋势。10%MnO_2改性HBeta催化剂具有适宜的表面酸性,有利于HMB的生成。

纳米网状MnO2薄膜电极的制备

针对MnO2存在导电性差、真实比容低、离子传导性差等问题,开发了新的制备方法,制备出了纳米网状结构的Ti基IrO2-MnO2纳米涂层。采用2种不同脉冲阳极电沉积法制备具有纳米网状结构的IrO2-MnO2纳米涂层,并利用XRD和场发射扫描电镜(FESEM)表征了工艺参数(不同沉积电流、沉积时间、沉积通断比)对IrO2-MnO2纳米网状结构生长状况的影响。研究表明:恒电流脉冲阳极电沉积法在沉积电流为2 mA,沉积时间10 min,沉积通断比为7∶1时得到的IrO2-MnO2纳米涂层其表面具有网状形貌。恒电位脉冲阳极电沉积法在沉积电位为1 V,沉积时间1 min,沉积通断比为5∶1能获得纳米网状MnO2;恒电位法脉冲阳极电沉积比恒电流法脉冲阳极电沉积制备的薄膜电极纳米网状形貌明显,电化学性能对比需进一步实验验证。

一维纳米结构MnO2的微波合成及其电化学性能

以在水热条件下合成的纳米结构γ-MnOOH为前驱物,以K2S2O8为氧化剂,采用单模式微波加热法制备出一维纳米结构MnO2.采用XRD和TEM等手段对样品进行了表征.以在100℃下水热合成的γ-MnOOH纳米纤维为前驱物时,制得α-MnO2纳米纤维;以在150℃下水热合成的γ-MnOOH纳米棒为前驱物时,制得β-MnO2纳米棒.分别用α-MnO2纳米纤维和β-MnO2纳米棒作为Li/MnO2电池的正极材料进行恒电流放电实验,研究结果显示,α-MnO2纳米纤维的放电容量为270.23 mA.h/g,β-MnO2纳米棒的放电容量为186.66 mA.h/g.

MnO2/聚苯胺复合材料的制备和性能

以δ-MnO2为前驱体,通过酸处理后引入苯胺并聚合,得到了MnO2/聚苯胺复合材料。经XRD分析表明,在本研究条件下,经酸处理后的δ-MnO2晶型由δ型转变为α型,而在随后的苯胺引入及其聚合步骤中MnO2晶型均不再改变。以200mA·g-1的电流进行恒电流充放电性能测试,结果显示,MnO2/聚苯胺复合材料的充放电容量达到160.2mA·g-1,与酸处理后得到的α-MnO2接近(160.9mA·g-1),但比前驱体δ-MnO2高(125.8mA·g-1);更为重要的是,MnO2/聚苯胺复合材料与前驱体及酸处理得到的样品相比,其循环性能得到了较大的提高。

Ti/IrO2+MnO2电极在酸性溶液中的电化学活性表面积

采用涂覆热分解法制备不同成分的Ti/IrO2+MnO2电极,利用恒电位循环伏安法研究Ti/IrO2-MnO2电极在硫酸溶液中的电化学表面行为,并用直线外推法定量地评价电极的电化学活性表面积。结果表明,Ti/(0.7)IrO2+(0.3)MnO2的伏安电荷达到最高,为电化学活性表面积最大;随着电位扫描速率增大,伏安电流密度不断增加,而伏安电荷容量逐渐减少,直到维持恒定;所有Ti/IrO2+MnO2电极的"内部"电化学活性表面积远大于"外部"电化学活性表面积,约为"外部"电化学活性表面积的2倍,说明电极内部存在丰富的多孔结构,真实表面积巨大,因此Ir4+/Ir3+转化反应多发生于内电化学活性表面区域。

MnO2-TiO2-CaO-La2O3复相添加剂对低温烧结氧化铝陶瓷性能的影响

采用MnO2-TiO2-CaO-La2O3体系复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,采用模压成型工艺,研究了不同的烧结温度对95氧化铝陶瓷性能的影响。采用XRD和SEM对氧化铝陶瓷试样的晶相组成和微观形貌进行了表征。结果表明,在1450℃烧结时,样品已基本烧结致密,样品的综合性能指标最佳,收缩率为28.5%,体积密度达到3.78 g.cm-3,抗弯强度达到357.12MPa,洛氏硬度值达到78.0。

MnO2/NiO纳米复合微球的制备及室温NOx气敏性能研究

采用低温沉淀法合成含有Mn和Ni的碳酸盐前驱体。经焙烧处理制备了MnO2/NiO纳米复合微球。采用SEM和XRD研究了复合材料的形貌和结构。结果表明:所制备的MnO2/NiO复合微球直径约为2μm。微球表面纳米粒子稀松的排列,且粒子端口呈介孔结构。在室温下,MnO2/NiO-2薄膜传感器对NOx具有较好的气敏响应。当NOx气体浓度为100 ppm时,灵敏度达36%,响应时间为11 s。MnO2/NiO-2传感器对NOx气体的最低检测线为3 ppm。

电沉积制备MnO2催化剂及其在微生物燃料电池中的应用

通过电沉积的方法获得了一种具有均匀孔隙结构的海绵状二氧化锰催化剂,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了所制备材料的表面形貌、结构及元素构成和赋存价态,采用线性伏安扫描(LSV)法对电沉积材料的电化学性能进行分析,考察其催化氧还原反应的活性,最后以合成的材料为阴极催化剂,构建微生物燃料电池系统,考察其在微生物燃料电池中的应用效果。结果表明,以电沉积二氧化锰为阴极催化剂的微生物燃料电池最大功率密度为975.6 mW/m^2,是以商业二氧化锰为阴极催化剂的电池的1.7倍;这表明作为一种经济、高效、环境友好的阴极氧还原催化剂,电沉积法制备的二氧化锰为实现阴极催化剂的低成本制备以及微生物燃料电池放大化推进提供了新的研究途径。

Sb(Ⅲ)在不同形态MnO2表面的吸附特征

研究比较了Sb(Ⅲ)在δ态、α态和β态MnO2表面的吸附行为,深入探讨了pH、MnO2浓度、Sb(Ⅲ)初始浓度和离子强度对MnO2吸附Sb(Ⅲ)的影响。结果表明,δ态、α态MnO2对Sb(Ⅲ)的吸附等温线较好地符合Langmuir吸附等温式,β态MnO2对Sb(Ⅲ)的吸附等温线较好地符合Freundlich吸附等温式;Sb(Ⅲ)在δ态、α态MnO2表面的吸附速率较快,吸附过程符合一级反应动力学曲线,而在β态MnO2表面的吸附速率较慢,吸附过程符合二级反应动力学曲线;pH对3种形态MnO2的吸附活性影响很大,适当的MnO2浓度有利于对Sb(Ⅲ)的吸附,离子强度对MnO2的吸附活性影响不大。

基于纳米MnO2二茂铁修饰丝网印刷碳电极的尿酸生物传感器研究

在丝网印刷碳电极上修饰纳米MnO2，并利用戊二醛和β－环糊精交联固定尿酸酶，以二茂铁作为电子媒介体，研制用于测定尿酸浓度的生物传感器。实验结果表明，纳米MnO2降低了电子媒介体二茂铁的氧化还原反应电位，且纳米MnO2与电子媒介体二茂铁在尿酸生物传感器中表现出协同增效效应。该尿酸生物传感器线性响应范围是6．0×10^-6～1．2×10^-3mol／L，检出限为3．0×10^-6mol／L。用纳米MnO2修饰酶电极．改善了电极表面条件，加快了电极反应速率，提高了尿酸传感器的灵敏度。

MnO2对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3微观结构和微波介电性能的影响

研究了MnO2助烧剂对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的微观结构和微波介电性能.MnO2可以有效地使Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的致密化温度由1550℃降低到1400℃左右.随MnO2掺量的增加,Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的1:2超晶格衍射峰的强度减弱,但是没有第二相出现.1400℃烧结4h陶瓷的晶粒尺寸在1.5μm左右.MnO2的掺入改善了Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的微波介电性能,MnO2掺量为1%mol的Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷具有最好的微波介电性能:εr≈31.5,Qf=68000,τf=3.11×10-5/℃,这可归功于陶瓷具有相当高的相对密度.

基于MnO2纳米片类氧化酶特性的有机磷农药荧光分析方法建立

利用MnO2纳米片类氧化酶特性并结合有机磷农药的酶抑制原理,构建一种快速、简便、高灵敏有机磷农药荧光分析方法。通过测定反应体系荧光强度前后的变化,可以检测样品中有机磷农药的含量。通过优化酶浓度、底物浓度和反应时间,发现乙酰胆碱酯酶浓度为9.375 U/L,底物浓度为10 mmol/L,反应时间为11 min时,该荧光分析方法检测性能最佳,对氧磷的动态检测范围为1.56~200 ng/mL,检出限达到0.5 ng/mL(RSN=3),运用该方法测定标准添加的自来水、卷心菜、燕麦样品的回收率在83.4%~105.9%之间,表明该方法具有很高的灵敏度与准确性,为快速高灵敏测定有机磷农药提供一种新的可能。

MnO2固态超级电容器的制备及其电化学性能研究

以泡沫镍(NF)为基底,采用恒电位沉积法制备了MnO2电极材料,以聚乙烯醇PVA-Na 2SO 4为凝胶聚合物电解质组装了二电极体系,并以H 2O-Na 2SO 4水系体系为对比进行了电化学性能研究.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)对电极材料的形貌和结构进行表征,用循环伏安法(CV)、恒电流充放电(GCD)和交流阻抗(EIS)对电极材料及MnO2//H 2O-Na 2SO 4//MnO2和MnO2//PVA-Na 2SO 4//MnO2体系的电化学性能进行测试.结果表明,MnO2在NF上形成疏松多孔的二维纳米片网络结构;1 A·g^-1电流密度时单电极比电容可达435 F·g^-1;在水系二电极体系中和899.99 W·kg^-1的功率密度下,能量密度可达1.50 W·h·kg^-1,当组建为固态体系时,499.98 W·kg^-1的功率密度下,能量密度可达1.92 W·h·kg^-1,在具有良好的循环稳定性的同时,固态体系相比于水系体系具有更大的工作电压.

牛血清白蛋白对Ni^2＋与δ-MnO2间吸附平衡的影响

研究了溶液中牛血清白蛋白(BSA)的存在对Ni2+与δ-MnO2间吸附平衡性质的影响.结果表明,BSA存在时Ni2+在δ-MnO2表面的吸附率-pH曲线仍为典型的"S"形,BSA使Ni2+的吸附突跃向高pH方向移动,影响程度与BSA的加入方式及浓度有关,其大小次序为Ⅳ(先加BSA后加Ni2+)>Ⅲ(Ni2+和BSA同时加)≈Ⅱ(先加Ni2+后加BSA).BSA存在时Ni2+的等温吸附线很好地遵循Langmuir等温吸附方程,Ni2+的饱和吸附量与BSA的加入方式有关,其大小次序为Ⅰ(不加BSA)>Ⅱ≈Ⅲ>Ⅳ.升高温度促进Ni2+的吸附.在pH=4.0和pH=7.0条件下,Ni2+在δ-MnO2上的吸附均是不可逆的,BSA对Ni2+的吸附可逆性没有影响.

水钠/钾锰矿型层状MnO2的水热制备及其电容性质研究

基于高锰酸钾和十六烷基三甲基氢氧化铵之间的氧化还原反应,采用水热法制备了MnO_2材料。应用X射线衍射、扫描电镜和氮气吸脱附技术对所得材料的结构、形貌和表面性质进行表征。结果表明:所得材料具有水钠/钾锰矿(Birnessite)型层状结构,比表面积为70m^2/g。研究了反应时间对产物结构和形貌的影响。此外,采用循环伏安法测试了MnO_2材料的电容性质。当扫描速度为5mV/s时,比电容达到199F/g。

纳米K-MnO2嵌入化合物的制备与电化学性能研究

在冰浴条件下,以KMn O4、KOH和Mn Cl2为反应物,采用液相化学共沉淀法制备了层状δ-MnO_2宿主,然后以KOH为嵌入离子源,采用水热沉淀法,制备了纳米K-MnO_2嵌入化合物.分别采用X-射线衍射光谱和扫描电子显微镜等物理方法对试样的晶体结构和表面形貌进行表征;用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学方法研究其电化学性能.结果表明,纳米K-MnO_2嵌入化合物在1 mol·L-1的KOH、Na OH和Li OH电解液中发生了相互协同的氧化-还原反应和嵌入-脱嵌反应,在相同的扫描速率或电流密度下比电容的大小关系分别为KOH>Na OH>Li OH,在600次循环充放电中展现出了良好的循环稳定性,意味着这种嵌入化合物K-MnO_2是一种很有前途的水系混合超级电容器的正极材料.

α-MnO2/Mn2O3/AISI304丝网整体式催化剂的制备及催化燃烧碳烟性能研究

采用两步水热法制备α-MnO2/Mn2O3/AIS304丝网整体式催化剂,首先通过尿素水热法在AISI304丝网上生长Mn2O3涂层;然后在涂层表面原位生成以α-MnO2为活性组分的催化剂。利用XRD、SEM、N2吸附-脱附、H2-TPR等对催化剂进行表征考察了不同焙烧温度对整体式催化剂结构和碳烟催化燃烧性能的影响。结果表明,培烧温度为700℃时,Mn-Nit-700的活性组分以α-MnO2纳米棒为主具有更加丰富的表面活性氧物种(焙烧温度<500℃),有利于碳烟的催化燃烧反应。在O2/N2氛围下,Mn-Nit-700催化剂的催化燃烧碳烟性能最佳(T50=388℃),CO2选择性为100%同时具有较佳的抗水性能。

Br2-MnO2法合成12-溴脱氢松香酸及其甲酯

分别以Br2-冰醋酸、溴代丁二酰亚胺（NBS）和Br2-MnO2三种方法合成12-溴脱氢松香酸和12-溴脱氢松香酸甲酯，并对反应的动力学和不同体系的反应用时、产率、选择性以及合成成本等进行探究。研究表明：Br2-MnO2新方法反应条件温和，操作简单，反应用时短（2h），成本低，选择性好，产率较高（49％～66．7％），合成效率高，适合进一步工业化。

CNT/MnO2复合电极吸附去除水中Cd2+的研究

为了探讨CNT/MnO2复合电极的电极特性及对Cd^2＋的电吸附性能、机理和影响因素,采用氧化还原法制备了碳纳米管负载二氧化锰（CNT/MnO2）材料,并涂覆在不锈钢网上制成复合电极;通过扫描电子显微镜技术、BET比表面积测试、循环伏安法、X射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外光谱仪分别对该复合电极的表面形貌、比表面积、电化学性能、元素成分及所含官能团进行了表征。表征结果证实,复合电极材料的比表面积及比电容相比于CNT电极材料明显增大。进一步试验结果表明,复合电极对Cd^2＋的吸附量较CNT电极提高了6.125倍,且复合电极电吸附Cd^2＋的过程符合准二级动力学方程。

Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的研究进展

综述了Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的研究进展,介绍了Fe3O4-MnO2复合材料的负载方式,总结了Fe3O4-MnO2复合材料在催化降解水中有机污染物方面的应用。同时,阐述了Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的机理。指出:Fe3O4-MnO2复合材料未来的研发方向是实现负载方式的多样性和提高复合材料的热稳定性,制备出形貌多样、结晶性能好、稳定性高、经济性好、功能多样的Fe3O4-MnO2复合材料。