水热合成纳米MnO_2的物相调控与生长机理

编号：NMJS02852

篇名：水热合成纳米MnO_2的物相调控与生长机理

作者：陈琳； 田俐； 周杜林；

关键词：水热法； MnO2； 纳米线； 生长机理；

机构： 湖南科技大学学工处； 湖南科技大学材料科学与工程系；

摘要： 以KMnO4与MnSO4为原料,采用水热法制备了α-MnO2纳米线;采用XRD、IR、SEM、EDS、DTA-TG等对样品的物相、结构、形貌、成分及热稳定性进行了表征;初步研究了反应温度、水热时间及溶剂种类对纳米结构MnO2合成的影响,并探讨了MnO2的晶型转变和-αMnO2纳米线的生长过程。结果表明:①所得α-MnO2纳米线粗细均匀,分散度好,其直径约为50~60 nm;②在水体系中,温度较低和反应时间较短时生成具有层状结构的锰的羟基化合物和-δMnO2,随着反应温度的升高(180~220℃)和水热时间的延长(6~48 h)产物转化为-αMnO2;③将溶剂改为正丙醇,在与②相同的条件下得不到MnO2;④α-MnO2纳米线的生长过程为:MnO4-与Mn2+反应生成MnO(OH),MnO(OH)发生氧化反应生成Mn(OH)4,Mn(OH)4发生脱水反应生成MnO2,产物由无规则球形纳米颗粒最终转化为纳米线。实验中通过控制反应参数达到调控MnO2物相和形貌的目的,为氧化物的可控制备及性能调控提供思路。