多孔锰氧化物材料的制备与性能研究进展

孔径从微孔到介孔的多孔锰氧化物材料有多种制备方法。不同的制备方法,材料的性能有所不同。多孔锰氧化物材料在可充锂电池、高级分离技术、化学传感、催化以及环保等领域有潜在的重要应用价值。综述了多孔锰氧化物材料在结构、制备和性能等方面的研宄进展。

La_(2/3)Ca_(1/3-0.05)Sr_(0.05)MnO_3稀土锰氧化物材料结构对性能影响分析

用固相反应法制备了 La2 /3 Ca1/3 -0 .0 5Sr0 .0 5Mn O3 锰氧化物材料 ,用 Rietveld方法分析了样品的结构 ,结果表明 ,样品中 93 .76%的正交结构 (Pnma) ,另外还有 6.2 4 %的 Mn3 O4 存在 ;通过对样品低温电阻率变化特性及磁性质的测量发现低温下电阻率峰值 (Tp)和磁相变温度 (Tc)相差很大 。

La_(2/3)Ca_(1/3-x)Sr_xMnO_3系列锰氧化物材料的Rietveld结构分析

用固相反应法制备了 L a2 /3Ca1/3-x Srx Mn O3系列样品 ,利用 Rietveld方法精修晶体结构 ,结果表明 ,当x≥ 0 .15时 ,样品由正交结构 (Pnma)转变为六方结构 (R- 3c) .本文详细介绍了 Rietveld精修方法并分析了 Sr2 +,Ca2 +对材料结构的影响 .

生物炭-锰氧化物复合材料对红壤吸附铜特性的影响

锰氧化物作为改性材料应用于制造复合材料一直是环境领域的研究热点,锰氧化物改性的复合材料在水处理、空气清新剂等领域应用广泛。但目前,将生物炭-锰氧化物复合材料作为吸附材料改变土壤对铜吸持能力的研究还不多见。采用等温平衡吸附法,测定生物炭-锰氧化物复合材料对红壤吸附铜的能力影响,并应用Freundlich方程Cs=KfCen分析红壤对铜的吸附特征。结果表明:不同用量的生物炭-锰氧化物复合材料加入后,均会明显提高红壤对铜的吸附量。添加0.5%、1.0%、2.0%和4.0%生物炭-锰氧化物复合材料的红壤处理,其铜的吸附量较未添加处理分别增加了63.1%、130%,310%和509%。Freundlich吸附方程能较好的描述不同用量生物炭-锰氧化物复合材料影响红壤对铜的吸附特征。添加0.5%、1.0%、2.0%和4.0%炭-锰材料处理的分配系数(Kf值)分别为0.176、0.286、0.653和0.800。生物炭-锰氧化物复合材料用量为4.0%时,分配系数(Kf值)较对照红壤提高了5倍,生物炭-锰氧化物复合材料加入红壤后对红壤pH值影响不大,对CEC(阳离子交换量)有较大的影响;生物炭-锰氧化物复合材料用量为4.0%时,CEC为5.59 cmol·kg-1,较对照增加了14.1%,温度升高,有利于提高红壤对铜的吸附能力。生物炭-锰氧化物复合材料加入红壤后,红壤在1034.63、537.22、471.45 cm-1处有吸收峰出现,红壤表面-OH、Mg-O、Si-O等活性官能团数量明显增加。生物炭-锰氧化物复合材料增加红壤对铜的吸附机制可能是红壤表面Mg-O、Si-O等官能团与铜形成了Mg-O-Cu-、Si-O-Cu-络合物,提高了红壤对铜的吸持能力。从土壤化学与土壤修复的角度出发,生物炭-锰氧化物复合材料可用于铜污染红壤修复。

生物炭/锰氧化物复合材料对苯甲酸的吸附研究

以香蕉皮为原料,通过浸渍-焙烧的方法制备了生物炭/锰氧化物复合材料。研究了生物炭/锰氧化物复合材料吸附去除苯甲酸的工艺条件以及吸附等温线、动力学以及热力学过程。结果表明,在温度为25℃、溶液pH=4.0、苯甲酸底液质量浓度为100 mg/L、吸附剂投加量为2 g/L的条件下,生物炭/锰氧化物复合吸附剂对苯甲酸的去除率为94.76%。此外,生物炭/锰氧化物复合吸附剂对苯甲酸的等温吸附过程服从Langmuir模型,饱和吸附量为68.213 mg/g;吸附动力学过程服从准二级动力学方程;吸附热力学研究表明,该吸附过程能自发进行。

二元层状钴掺杂锰氧化物的制备及电催化性能研究

锰在地球上的储量丰富、毒性低,且其层状结构具有强可调性,具备巨大的应用潜力。然而不恰当的电子结构和较低的导带水平阻碍了其在电催化水裂解中的应用,缺陷工程是提高MnO电子电导率和电化学性能的重要策略。本文以层状二氧化锰为基体,通过固相烧结掺杂不同比例钴元素制备了一系列二元锰钴氧化物,作为非贵金属OER催化剂。其中Mn0.5Co0.5O2二元层状锰钴氧化物材料在10 mA∙cm−2处表现出最佳性能,过电势降低至380 mV,Tafel斜率低至55 mV∙dec−1,优于锰钴单金属氧化物催化剂以及其他二元层状锰钴氧化物。外源元素掺杂提高了本征电子电导率,增加氧化还原活性中心浓度,加速离子扩散和电荷存储转移,从而达到降低过电位的目的。