二氧化锰纳米管模拟氧化酶的性能、抑制剂及其对Pb^(2+)的测定

采用简便的水热法,获得了具有氧化酶催化特性的二氧化锰纳米管,研究了其对氧气(O2)氧化3,3,5,5-四甲基联苯二胺(TMB)发生显色反应的催化性能,重点考察了常见金属离子对其活性的抑制作用。结果表明,能与MnO2表面发生特异性吸附络合作用的Pb2+的抑制作用最为显著。基于该抑制作用,建立了针对铅离子的高灵敏、快速检测新方法。结果显示,铅的线性范围为1.0×10-7~1.0×10-3mol/L,检出限为3.0×10-8mol/L。

基于二氧化锰纳米材料的COD去除性能及动力学行为研究

采用脱脂棉(DC)作为模板和还原剂,通过原位氧化还原反应温和制备DC负载的MNO_(2)纳米颗粒(MNO_(2)NPs/DC),并对其形貌、组成进行表征。以骨胶模拟废水提供化学需氧量(COD)。利用MNO_(2)NPs/DC优异的吸附及催化氧化活性和DC的操作便捷性,进一步探究MNO_(2)NPs/DC对COD的去除性能。结果表明:MNO_(2)NPs较为均匀地分散于DC纤维表面。室温条件下通过简单的浸泡搅拌,MNO_(2)NPs/DC对COD仅21min的去除率可达64.03%,并且可通过增加材料用量和材料浸泡时间来提高去除率。动力学模型拟合结果表明,MNO_(2)NPs/DC对COD的去除过程更符合拟二级动力学模型。

二氧化锰纳米颗粒调控的紫外可见吸收-荧光双通道传感器的构建及D-青霉胺的检测

以聚乙烯亚胺(PEI)同时作为模板和还原剂,基于原位氧化还原反应,一步法制备二氧化锰纳米颗粒(MnO_(2)NPs),并对其形貌、组成、紫外可见吸收、催化氧化特性进行了表征。结果表明,MnO_(2)NPs能够催化氧化邻苯二胺(OPD)为2,3-二氨基吩嗪(DAP),产生420 nm处的紫外可见吸收和560 nm处的荧光发射。D-青霉胺(DPA)中的活性巯基可与MnO_(2)发生特异性反应,还原降解催化剂,抑制其催化氧化活性,使得体系紫外可见吸收-荧光信号减弱甚至消失。基于DPA浓度与体系光谱信号变化的关系,我们建立了MnO_(2)NPs介导的紫外可见吸收-荧光双通道传感DPA的新方法。荧光传感通道具有更好的线性范围和灵敏度,该方法线性范围为1~80μmol·L^(-1),检出限为0.54μmol·L^(-1)。此外,MnO_(2)NPs介导的荧光传感DPA应用于人体尿液样品分析中的回收率为98.31%~107.76%,证明了该方法的可靠性。

基于医用纱布负载的二氧化锰纳米颗粒用于亚甲蓝染料的去除

以医用纱布(medical gauze,MG)同时作为模板和还原剂,通过原位氧化还原反应,简便地制备了MG负载的MnO_(2)纳米颗粒(MnO_(2)NPs/MG),并对其形貌、成分进行表征。结果表明,MnO_(2)NPs均匀地分散于MG纤维表面。结合MnO_(2)纳米材料的吸附性能和MG复合材料的操作便捷性,将MnO_(2)NPs/MG进一步应用于亚甲蓝染料的去除。结果表明,在中性条件下,通过简单的浸泡搅拌,MnO_(2)NPs/MG对亚甲蓝的去除率可达85.09%,并且可以通过增大吸附材料用量与染料初始浓度的比例提高去除率。等温吸附和动力学研究证明,MnO_(2)NPs/MG对亚甲蓝的吸附符合Langmuir吸附等温模型和拟二级动力学模型。

基于类酶活性二氧化锰纳米片的新型传感器应用于血清胆固醇的高灵敏特异性检测

目的:研究基于类酶活性二氧化锰纳米片(MnO_(2)NS)的新型传感应用于血清中胆固醇(Chol)的检测效果。方法:以四甲基氢氧化铵、过氧化氢和氯化锰为原料制备得到MnO_(2)NS。利用Chol和胆固醇氧化酶(ChOx)的氧化反应和MnO_(2)NS催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)显色反应,根据反应后溶液颜色及吸光度的变化对Chol进行定量检测,并对反应温度、pH以及反应时间等条件进行了优化。结果:成功合成了类酶活性的MnO_(2)NS。该方法用于Chol的检测比传统MnO_(2)NS比色法具有更优的分析性能。在最优的实验条件下,Chol的检测线性范围为1~200μmol/L,检测限为0.5μmol/L,且具有较高的选择性。此外,该方法用于人血清中Chol的检测结果令人满意。结论:该传感器操作简单、快捷,具有较高的特异性与灵敏度,可为Chol相关的临床诊断提供新的检测方法。

纳米二氧化锰的制备及其形貌调控

采用水溶液化学沉积法制备纳米二氧化锰，用于空气电极的氧还原电催化剂，利用SEM、XRD、XPS等手段表征其晶态及组成，以考察反应温度、合成时间等反应条件对样品晶型和微观形貌的影响规律。结果表明：可通过控制反应条件调控纳米二氧化锰的晶型和微观形貌，获得的样品粒径范围为5～500nm，其晶型和形貌分别为α—MnU纳米线、δ-MnO2花球和γ-MnO2纳米粒子。通过实验现象，总结了纳米二氧化锰晶型与微观形貌的演变趋势，分析了晶型变化的机理。

纳米二氧化锰制备及在环境治理方面应用的研究进展

二氧化锰(MnO2)是一种重要的两性过渡金属氧化物,在工业生产和环境治理中有着广泛的应用。本文讨论了近年来国内外纳米MnO2材料合成的研究进展,如水热合成法、有机-水两相反应法、共沉淀法、回流冷却法、凝胶-溶胶法及热分解法等。对MnO2在有机污染物的吸附降解、处理含Cd、Pb和As等重金属废水方面的应用做了介绍。

氧化铋掺杂纳米二氧化锰/活性炭复合电极

首次应用机械振动研磨法在室温条件制备纳米活性炭电极材料,经过30min研磨后,得到了粒度分布在30～50nm之间的纳米活性炭(nm-AC),研究表明,这种纳米活性炭的结晶性得到了明显增强和改善,且孔径分布更趋于合理。并用溶胶-凝胶方法合成了掺杂氧化铋的纳米二氧化锰(nm-Bi-MnO2),将其与制备的纳米活性炭制成超级电容器所需的复合电极材料。与10%二氧化锰复合的纳米活性炭电极具有最佳的充放电性能,尤其是在掺杂氧化铋的情况下比电容能量达到308F.g-1,且随着电流增大没有显著的衰减。与此同时,用机械振动研磨法将二氧化锰与活性炭的混合物进行研磨改性,电化学分析表明,经机械振动研磨改性的二氧化锰的比电容相对较大,具有进一步提高电极材料性能的潜力。

簇状纳米二氧化锰修饰玻碳电极电化学发光法测定己烯雌酚

基于簇状纳米二氧化锰可显著增强玻碳电极的导电性能，且己烯雌酚在该电极上能够增强鲁米诺体系的电化学发光，据此建立了电化学发光测定己烯雌酚的新方法。采用壳聚糖包覆的方法将簇状纳米二氧化锰固定在玻碳电极表面，考察了电极的稳定性以及影响电化学发光的因素。己烯雌酚浓度在3．5×10^-1-6．5×10^-9mol／L范围内，与电化学发光信号呈良好线性关系；检出限（3σ）为2．0×10^-11mol/L。对4．0×10^-10mol／L己烯雌酚进行11次平行测定，相对标准偏差（RSD）为1．1％。

纳米二氧化锰的电化学电容性能

以MnSO4和K2S2O8为原料，采用液相法制得MnO2并制成电化学电容器电极；采用X射线衍射和扫描电镜对产物进行结构形貌表征，采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等方法对MnO2电化学电容器电化学性能进行表征。研究结果表明：产物为纳米棒聚集而形成的纳米α-MnO2。充放电曲线由于电极在0．53V和0．36V（vs．Hg／HgO）处发生氧化还原反应而发生了明显弯曲，这有利于比容量的提高；在10^-3～10^4Hz频率范围内，阻抗曲线在0．2Hz以下出现“电荷饱和”，说明电极材料中储存的大部分电容量可得到利用，有效能量为48．3J／g，电极具有良好的倍率特征，其频率响应时间为12．5s；在低频区电极过程由阻挡层扩散控制，比容量可达到151F／g，但随着频率增加，比容量快速下降，100Hz以后比容量开始趋于0。

纳米二氧化锰对水中Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附特性

采用水相-有机相两相法合成了纳米二氧化锰(nMnO2),观测了其对水中Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附性能,并应用Langmuir、Freundlich、准一级动力学、准二级动力学和Elovich等方程分析了 nMnO2对Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附特征。结果表明: nMnO2比表面积为141.66 m2/g; nMnO2对Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附分别在750和300 min达到平衡,吸附过程符合准二级动力学模型与Elovich模型, nMnO2对Cd^(2+)的吸附速率要高于Cu^(2+); nMnO2对Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附特征符合Langmuir方程,其对Cu^(2+)和Cd^(2+)的最大吸附量分别为104.5和89.1 mg/g; nMnO2对Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附过程中,ΔG<0,ΔH<0,而ΔS>0,温度升高有利于吸附反应的进行,提高温度会提高 nMnO2对重金属离子的吸附性能; nMnO2对Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附能力受pH(3~6)影响较大,提高体系的pH,会明显增加 nMnO2对Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附量。该 nMnO2合成工艺简单,对重金属Cu^(2+)和Cd^(2+)具有较好的吸附性能,是较好的吸附材料。

基于二维二氧化锰纳米片的全固态钾离子选择性电极测定血钾浓度

以二维二氧化锰(MnO_2)纳米片为离子-电子转换层(固体接触层),以玻碳电极为基底,以含有缬氨霉素作为离子载体的聚合物膜为离子选择性膜,构建了全固态K^+选择性电极。由于MnO_2纳米片具有快速充放电的特性,以其作为离子-电子转导层可有效提高离子-电子转换效率、降低K^+选择性电极的电阻,在水层测试和抗干扰实验中表现出良好的性能,提高了电极电位响应速度及稳定性。此全固态K^+选择性电极对K^+的线性响应范围为1.0×10^(-5)～1.0×10^(-2) mol/L,检出限为6.3×10^(-6) mol/L。将此全固态K^+选择性电极用于实际血清样品中K^+的测定,结果令人满意,可实现血钾的快速、准确检测。

纳米二氧化锰制备方法的研究进展

简单介绍了纳米二氧化锰晶型、各晶型的结构与性质及应用领域。主要介绍了水热法、固相法、共沉淀法、溶胶凝胶法与电化学法制备纳米二氧化锰的研究进展,并对纳米二氧化锰制备方法的发展进行了分析与探讨。

超级电容器用纳米二氧化锰的合成及其电化学性能

应用低温固相法和化学沉淀法制备4种用于电化学电容器的纳米级二氧化锰.由XRD、SEM和循环伏安等表征和测试其物化性能及电容特性.结果表明,该二氧化锰材料的颗粒尺寸约几十nm,在0.1 A.g-1电流密度下放电时产物的比电容最高,可达149F.g-1,二氧化锰的大倍率放电性能与其结构特征直接相关,材料的晶体结构越完整其大倍率放电性能越好.

纳米二氧化锰对刚果红的降解性能研究

采用水热法制备不同形貌的纳米二氧化锰,并用扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征。通过对刚果红(CR)的催化降解,考察了其形貌对催化性能的影响。结果表明,不同形貌的二氧化锰对刚果红的催化降解率均可达到50%以上,二氧化锰纳米棒簇甚至可以达到95%以上。

从低品位氧化锰矿制备纳米二氧化锰工艺研究

以低品位氧化锰矿为原料,制备高附加值的纳米二氧化锰产品。首先采用生物质还原锰矿,在不引入杂质的情况下,将锰矿中的MnO_2还原为MnO后用酸浸取得到硫酸锰溶液;再通过工艺条件控制,在溶液中加入氧化剂后沉淀得到纳米二氧化锰产品。结果表明,纳米二氧化锰的制备工艺优化条件为：氧化剂高锰酸钾和硫酸锰溶液的浓度分别为0.1mol/L和0.5mol/L;高锰酸钾和氧化锰的摩尔比为2∶3;反应温度为80℃,反应时间为3h,控制硫酸锰溶液的pH为6~7时,能够得到分散性较好的蜂窝状纳米二氧化锰。

纳米层状二氧化锰去除水中罗丹明B的效能研究

采用环己醇还原高锰酸钾制备纳米二氧化锰,通过扫描电镜（SEM）、激光粒度仪和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对纳米二氧化锰进行了形貌和结构表征。采用静态吸附试验,研究了溶液p H、吸附剂用量、染料初始质量浓度和吸附时间等因素对二氧化锰吸附罗丹明B（Rh B）染料的影响。结果表明：制得的Mn O2为纳米层状颗粒,粒径主要分布在230477 nm,表面存在大量活性—OH,对Rh B的吸附迅速有效,适合处理染料废水。

氢氧化镧和二氧化锰复合纳米材料超级电容器电极研究

二氧化锰(MnO_2)以其价格低、储量丰富和环境友好等优点,被广泛用作超级电容器电极材料。然而,低导电率仍然是制约MnO_2在快速充放电期间提高电容量的主要障碍。采用电沉积的方法制备氢氧化镧层卷式纳米棒(La(OH)_3NR)和二氧化锰纳米花(MnO_2NF)超级电容器复合纳米电极材料。实验表明,在MnO_2NF上沉积La(OH)_3NR形成镧锰复合纳米材料,La(OH)_3NR增大了MnO_2NF的晶格缺陷,降低了电极的电阻,提高了超级电容器电极电化学性能。当扫描速度为5m Vs^(-1)时,该复合电极比电容为473.51Fg^(-1)。

镧掺杂的二氧化锰,碳纳米管电化学超级电容器复合电极(英文)

尽管在二氧化锰/多壁碳纳米管(MnO_2/MWCNTs)上获得了较高的比电容,低电导率仍是制约MnO_2担载量或膜厚度提高的主要障碍.另一个问题是MnO_2/MWCNTs的循环稳定性远低于活性炭.所以截止到目前这一新型材料的应用仍然受到很大的限制.本文采用原位还原的方法制备镧掺杂二氧化锰/多壁碳纳米管电化学超级电容器复合电极材料.分别通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱等技术对这些复合材料的形貌与结构进行了分析.采用循环伏安法、恒电流充放电法和交流阻抗法对其进行了电化学性能的研究.研究结果表明,通过还原MnO_4^-可以在MWCNTs上形成La掺杂MnO_2复合材料.La掺杂降低了复合电极的电阻,这是因为La的引入可以增大MnO_2的晶格缺陷,从而提高材料的电导率以及电极的电化学性能.因此La掺杂是克服MnO_2本征导电性差的有效途径之一.掺杂La可以在不增大电极电阻的情况下提高MnO_2的担载量或膜厚度.La掺杂的更重要的作用是使以MnO_2/MWCNTs作电极的对称电化学超级电容器的循环性能得到显著改善.此外,La掺杂也使复合电极的比电容得到一定程度的提高.

液相法制备纳米二氧化锰

以过硫酸钾(K2S2O8)和硫酸锰(MnSO4.H2O)为反应起始原料,采用液相法制备出了纳米二氧化锰。通过X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光粒度分析仪等表征手段对所制备的产物进行分析和表征。主要考察了反应时间(t)、pH值以及反应温度(T)对产物结构和粒径的影响,从而找出液相法制备纳米MnO2的最佳反应条件。结果表明,在控制溶液pH值等于1,反应温度为60℃,反应时间为22 h的条件下,可以制得纳米级的纯四方晶系α-MnO2.