蒸发干燥法制备LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料

以LiNO_(3)、Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O和Mn(CH_(3)COO)_(2)·4H_(2)O为原料,采用蒸发干燥法制备锂电池用LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料。将原料在玛瑙研钵中研磨后置于100℃水浴盆中。待固体物料溶解后,在混合物中加入的无水乙醇和浓度为15.0 mol·L^(-1)的氨水,伴随机械搅拌。将混合物置于120℃的真空干燥室中,干燥2 h(始终在真空氛围中)以获得前驱体。把前驱体放在400℃空气中煅烧4 h,分解硝酸盐和醋酸盐,接着在不同温度的氧气中煅烧6 h,合成LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料。将合成的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料放在600℃氧气氛围中退火氧化2 h,再冷却至室温。通过电化学测试得到,在烧结温度800℃,烧结时间6 h的条件下合成的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料具有较高的锂插层容量和良好的循环稳定性。

一种具有pH响应的Mn3O4纳米簇磁共振对比剂的制备及其成像性能的研究

目的通过一种步骤简单、成本低的方法制备新型Mn_(3)O_(4)纳米簇,其可做为T1磁共振对比剂,并进一步探索其在体内外的造影性能以及生物安全性。方法利用透射电子显微(TEM)观察Mn_(3)O_(4)纳米材料的形貌,通过动态光散射仪(DLS)检测纳米材料的水合粒径和Zeta电位,借助傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和比表面积与孔隙度分析仪测试Mn_(3)O_(4)纳米簇的组分、晶体结构和比表面积,通过3.0 T磁共振扫描仪分析Mn_(3)O_(4)纳米簇的磁共振造影性能,并利用MTT实验和溶血实验评价纳米簇的生物安全性。结果采用水热法成功制备Mn_(3)O_(4)纳米簇,其粒径大约为100 nm。Mn_(3)O_(4)纳米簇展示较高的比表面积和丰富的介孔结构,具有良好的单分散性和胶体稳定性。此外,Mn_(3)O_(4)纳米簇在弱酸环境下能够释放出大量的锰离子,其游离的锰离子可作为T1磁共振对比剂,提高病灶组织与正常组织的对比度。在pH值为4.5的条件下,Mn_(3)O_(4)纳米簇的纵向弛豫率(r1)值为6.1485 mM^(-1)·s^(-1),其在体内外的成像均展现出良好的T1磁共振造影性能。此外,Mn_(3)O_(4)纳米簇几乎不影响正常细胞THLE-3的相对存活率,同时溶血实验结果也表明Mn_(3)O_(4)纳米簇不会损伤红细胞,证明Mn_(3)O_(4)纳米簇具有良好的生物相容性。结论具有pH响应能力的Mn_(3)O_(4)纳米簇展示出优异的T1磁共振成像性能和高的生物相容性,具有广泛的临床应用前景。

以Mn_3O_4为前驱体的LiMn_2O_4及其电化学性能

对传统的固相反应进行了改进，以控制结晶法合成出来的Ｍｎ３Ｏ４为前驱体，和ＬｉＯＨ混合煅烧，制备出锂离子电池正极活性材料尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４。对由此方法得到的尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４的结构和电化学性能进行了研究．通过Ｘ光衍射和扫描电镜分析表明，该材料为纯相尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４，不含其它杂质相，而且晶粒大小比较均匀；通过电化学性能测试表明，该尖晶石ＬｉＭｎ２Ｏ４具有良好的电化学性能：其首次放电比容量为１２８ｍＡｈ／ｇ，经过１０次充放电循环后，其放电比容量仍有 １２４ｍＡｈ／ｇ．

以Mn_3O_4为前驱体制备尖晶石型LiMn_2O_4及其性能

采用改进的固相反应法合成了高性能的锂离子电池正极材料LiMn2O4。首先,以廉价的MnSO4为原料,通过水解氧化法制备纳米级Mn3O4前驱体;然后,将Mn3O4和Li2CO3混合均匀,在750℃固相反应20 h,得到尖晶石型LiMn2O4。用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对Mn3O4前驱体和LiMn2O4样品进行表征,用充放电测试和循环伏安技术对LiMn2O4样品进行电化学性能研究。结果表明：所制备的LiMn2O4具有完整的尖晶石型结构,且晶体粒子分布均匀。所制备的LiMn2O4材料在3.0~4.4 V之间,室温（25℃）下,在0.2C倍率下首次放电比容量为130.6 mA.h/g;在0.5C倍率下首次放电比容量为127.1 mA.h/g,30次循环后,容量仍有109.5 mA.h/g,且样品具有较好的高温性能。

Ce掺杂Mn3O4及其电化学电容行为

用溶胶-凝胶方法合成了Mn_3O_4和Ce掺杂Mn_3O_4.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征.采用循环伏安、电化学交流阻抗和恒流充放电技术对其电化学性能进行了测试.研究结果表明,Ce掺杂对Mn_3O_4的形貌和电化学性能均有显著影响.当Ce离子占金属离子总量的3%时,掺杂Mn_3O_4的单电极比电容高达477 F·g^(-1),比未掺杂的提高了43.7%,并且表现出更好的循环稳定性.

硫酸锰溶液碱化沉淀—焙烧法制备Mn_3O_4

针对传统Mn3O4生产过程中存在工艺控制复杂和污染物排放量大的问题,结合传统液相法和焙烧法的优点,提出了先用NaOH滴加含有分散剂十二烷基硫酸钠(SDS)的硫酸锰溶液制备四氧化三锰前驱体,再焙烧前驱体制备Mn3O4,用SEM、XRD对产物进行表征。试验结果表明:在SDS投加量1.5g/L、反应温度60℃、反应时间30min和搅拌转速300r/min条件下,可得到粒径约100nm、大小分布均匀的纳米级前驱体颗粒,其主要由Mn(OH)2、MnOOH和Mn3O4组成;前驱体焙烧制备Mn3O4最佳温度为1 000℃,此时可得到呈四方尖晶石结构、粒径约500nm、颗粒大小均匀的Mn3O4产品。

用Mn_3O_4吸附水中Cr(Ⅲ)的试验研究

以合成的Mn_3O_4为吸附剂,研究了pH、吸附时间、Mn_3O_4投加量和Cr(Ⅲ)浓度对Cr(Ⅲ)吸附效果的影响.并测定了吸附等温线。结果表明:当Cr(Ⅲ)初始浓度为10mg/L时,发生吸附的pH范围为3.0～7.2,pH= 6.5时吸附率达到93.7%,pH>7.2时容易出现Cr(OH)_3沉淀;在25℃及pH=5.5的条件下,Mn_3O_4对Cr(Ⅲ)的吸附量经历一个先快速上升,后逐渐增大并达到平衡的过程,达到平衡的时间为17h;Cr(Ⅲ)的吸附量随Mn_3O_4投加量和Cr(Ⅲ)浓度的增加而增大,吸附等温线符合Freundlich方程。

Mn_3O_4纳米粒子的合成及表征

以KMnO4和乙醇为原料,常压下50-60℃反应生成前驱物,将此前驱物转移至反应釜中,在190℃反应4 h,采用溶剂热法合成Mn3O4纳米粒子。探索了反应温度对产物结晶度及产物在水中分散性的影响。利用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、红外吸收光谱（IR）对产物进行表征。结果表明,反应温度为190℃时,产物Mn3O4纳米粒子的结晶度最大,在水中分散性最好,为四方晶系,平均粒径在50 nm左右。该方法的突出特点是Mn3O4纳米粒子的合成量大,反应时间短,效率高。

Li_2Mg_2Si_4O_(10)F_2、H_2Mn_8O_(16)·1.4H_2O和Li_(1.3)Ti_(1.7)Al_(0.3)(PO_4)_3在高浓度LiCl水溶液中的离子交换行为

研究了用功能材料Li_2Mg_2Si_4O_(10)F_2(LHT)、H_2Mn_8O_(16)·1.4H_2O(CRYMO)和Li_(1.3)Ti_(1.7)Al_(0.3)(PO_4)_3(LTAP)分别去除高浓度氯化锂水溶液中的杂质Fe^(3+)、K^+和Na^+.实验结果表明,这几种功能材料分别对溶液中的杂质Fe^(3+)、K^+和Na^+有很高的选择性,除杂效果明显.分析和研究了这几种功能材料在高浓度氯化锂水溶液中分别与Fe^(3+)、K^+和Na^+的交换行为.结果表明,在高浓度氯化锂溶液中这几种功能材料与杂质交换的动力学行为可近似用JMAK方程描述.

水热／溶剂热法制备Mn3O4纳米材料的研究进展

Mn3O4广泛应用于催化、电化学、软磁材料、空气净化等领域。近年来，采用多种新技术研制Mn3O4新材料，如电子级Mn3O4、Mn3O4超细粉体、Mn3O4纳米带、纳米棒、纳米纤维、纳米空心球等。重点评述了近几年水热／溶剂热法制备纳米级Mn3O4新材料的研究进展，并展望了Mn3O4新材料制备技术的发展方向。

一步水解氧化法制备纳米级Mn_3O_4

以低成本的硫酸锰为原料,采用一步水解氧化法,以弱碱氨水为反应介质,成功制备出γ型Mn3O4利用乙醇和其他有机相的协同作用解决了产品粒度与分散性的关系,得到粒度小、二次粒子分散较好、纯度高的γ型Mn3O4。最后探讨了其制备高性能软磁铁氧体的可能性。

MnO_2热分解制备Mn_3O_4的动力学研究

为了得到MnO2热分解制备Mn3O4的动力学方程,用TG/DTA和XRD研究MnO2的热分解过程。研究表明MnO2的分解是分步进行的,4MnO2=2Mn2O3+O2↑的动力学方程为G(α)=[-ln(1-α)]12(T<625℃)和G(α)=[-ln(1-α)]13(T≥625℃),表观活化能为90.239 kJ/mol;6Mn2O3=4Mn3O4+O2↑的动力学方程为G(α)=[-ln(1-α)]13,表观活化能为204.67 kJ/mol;两个过程属于晶核形成与增长控制过程。

Mn3O4@SiO2核壳磁性复合材料对钼（Ⅵ）的吸附性能

以一水硫酸锰和正硅酸乙酯为原料,采用氧化法和水解法制备了Mn3O4@SiO2核壳结构磁性纳米材料,并研究了其对水溶液中钼(Ⅵ)的吸附效果。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及磁强计(VSM)对Mn3O4@SiO2核壳磁性复合材料进行了表征,并考察了溶液的初始pH、钼(Ⅵ)的初始质量浓度和温度对钼(Ⅵ)吸附量的影响。结果表明:在pH为2.8,温度25℃,钼(Ⅵ)初始质量浓度为160mg/L条件下,Mn3O4@SiO2核壳结构磁性复合材料对Mo(Ⅵ)的饱和吸附量为145.35 mg/g;Mn3O4@SiO2对钼(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学行为符合准二级动力学模型;吸附热力学分析表明,Mn3O4@SiO2复合材料对钼(Ⅵ)的吸附行为是自发的放热过程。

Zn_2SiO_4(ZnB_2O_4):Mn^(2+),Sm^(3+)发光材料的制备与荧光性能

使用高温固相法首次合成了Zn2SiO4(ZnB2O4)∶Mn2+,Sm3+发光材料,探讨了烧结温度、Sm3+含量对样品荧光性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、荧光光谱等分析手段对Zn2SiO4(ZnB2O4)∶Mn2+,Sm3+粉末的结构、发光性能进行了表征。确定了该荧光材料的最佳合成条件,离子掺杂浓度等。实验结果表明:组成为Zn2SiO4(ZnB2O4)∶1.2%Mn2+,8%Sm3+的样品在950℃还原气氛下烧结,发光强度最高;反应生成的ZnB2O4和掺杂Sm3+可以大幅提高材料发光强度。

一维链状高价锰配合物[Mn_2(C_7H_4O_3)_4(CH_3OH)_2]·4H_2O_2CH_3OH的合成与结构

合成了一维链状高价锰配合物[Mn2(C7H4O3)4(CH3OH)2]4H2O2CH3OH,并对其进行了IR、X-射线衍射、UV-Vis和TG-DSC等表征。单晶衍射结果表明,该配合物晶体属三斜晶型,空间群P?晶胞参数a=7.653(5),b=10.486(7),c=12.943(8),=103.24(1),?=104.55(1),?=110.11(1),V=885.4(9)3,Z=1。UV-Vis光谱在547nm有一个吸收峰,相应于Mn(Ⅳ)的d-d电子跃迁光谱。

Mn_3O_4对LiZn铁氧体磁性能、微结构和电阻率的影响

按组成Li0.35Zn0.30Fe2.29MnxO4-δ+0.005mol%Bi2O3和Li0.35Zn0.30Fe2.29O4-δ+0.005mol%Bi2O3+x/3mol%Mn3O4(x=0.02～0.08)在920和950℃制备缺铁LiZn铁氧体,分别在原料和预烧料中添加Mn3O4.结果表明:920℃烧结时,在原料中添加适量Mn3O4可提高样品饱和磁化强度Ms和剩磁Br,降低矫顽力Hc,而在预烧料中添加Mn3O4对Ms和Br影响不大,不完全固相反应导致两种样品Hc很高,但在原料中添加Mn3O4的样品Hc相对较低.950℃烧结时,两组样品Hc均大幅下降,但在原料中添加Mn3O4的样品Hc反而相对较高.两种方式添加Mn3O4均可提高电阻率ρ,x=0.06时ρ出现峰值,且在原料中添加Mn3O4的样品ρ较高.

用溶胶-凝胶法在LiCo_(0.05)Mn_(1.95)O_4表面包覆Al_2O_3

首次以异丙醇铝为原料,采用溶胶凝胶法在LiCo0.05Mn1.95O4表面包覆了一层稳定的Al2O3膜。用X射线衍射、扫描电镜及其能谱对包覆前后LiCo0.05Mn1.95O4的结构进行了表征,并测试了样品在常温(25 ℃)和高温(55 ℃)时的电化学性能。研究表明,经Al2O3包覆处理后的LiCo0.05Mn1.95O4有效抑制了LiCo0.05Mn1.95O4与电解液之间的恶性相互作用,降低了Mn的溶解,稳定了LiCo0.05Mn1.95O4的结构,改善了LiCo0.05Mn1.95O4的循环性能。并研究了Al2O3不同包覆量对LiCo0.05Mn1.95O4电化学性能的影响,以Al2O3包覆量为0.5 %(质量百分数)的CAl0.5样品的循环性能较优。

固体电解质Li_5La_3Ta_2O_(12)包覆LiMn_2O_4的改性研究

采用溶胶-凝胶的方法低温制备石榴石结构的固体电解质Li5La3Ta2O12,并用其包覆Li Mn2O4来改善材料的电化学性能。通过XRD,SEM和TEM等表征手段对材料的结构和形貌进行分析,并通过恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等测试分析材料的电化学性能。研究结果表明:Li5La3Ta2O12包覆的Li Mn2O4材料与未包覆的材料相比,其电化学性能得到明显改善,经过150次循环后包覆材料的放电比容量保持率为92%,在高倍率10C(C为倍率)下包覆材料放电比容量为61.2 m A·h/g,而未包覆材料放电比容量仅为40.7 m A·h/g;包覆Li5La3Ta2O12后,Li Mn2O4的阻抗明显减小,大幅度提高了其循环性能和倍率性能。

新型Mn3O4八面体催化发光丙酮气体传感器

催化发光（CTL）是指气体在催化剂表面发生氧化反应时产生的化学发光现象。A20世纪90年代，催化发光作为一种能量转换机制渐渐被引入研制气体传感器。Nakagaw和张新荣两个研究小组在研制催化发光气体传感器，传感器阵列方面做了很多工作，

二甲基亚砜介质中纳米Mn_3O_4的合成

以乙酸锰为原料,采用简单的溶剂热法在二甲基亚砜和水的溶液中合成出尺寸只有数纳米的Mn3O4颗粒,对样品进行了FT-IR、XRD、TEM等表征．XRD衍射峰显示产物物相为Mn3O4．磁性能测试结果表明这种纳米材料室温下表现为顺磁性．