一种不同形貌和尺寸的纳米二氧化锰的控制合成方法技术

本发明专利技术公开了一种不同形貌和尺寸的纳米二氧化锰的控制合成方法。本发明专利技术以磷酸作为形貌尺寸调节剂，与高锰酸盐水溶液反应合成纳米二氧化锰；其中，控制高锰酸盐与磷酸的摩尔比为1：0.5～16。本发明专利技术具有较高的可控性，可以定向控制纳米二氧化锰的形貌，能够分别得到形貌均一的花状、棒状纳米二氧化锰；同时原料更为廉价和安全，并且不易腐蚀设备；所合成的二氧化锰纳米花，其直径少于400 nm，最小可至50 nm；所合成的二氧化锰纳米棒，其直径为18.9～28.8 nm，长度为283～425 nm；制得的产物的比表面积更高，吸附能力更强。该合成方法具有工艺简单、廉价、易于实现规模化生产等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种不同形貌和尺寸的纳米二氧化锰的控制合成方法
本专利技术属于无机化工
更具体地，涉及一种不同形貌、尺寸的纳米二氧化锰的控制合成方法。
技术介绍
二氧化锰(MnO2)作为一种重要的功能性无机材料，其来源丰富，价格低廉，环境友好，引起了研究者们极大的兴趣。由于其独特的物理和化学性质，使其在催化剂、吸附和电化学超级电容器方面得到广泛应用。二氧化锰作为电池材料其性能相对贵金属氧化物比较差，二氧化锰由于其具有较好的法拉第效应，可以作为离子电池和超级电容器的电极材料而受到了广泛的关注。目前，合成二氧化锰纳米的方法主要有氧化还原法和热分解法。专利CN200810200287报道了以有机还原剂为原料，将KMnO4与甲酰胺混合，在20～100℃下反应1/6～96h制备多形貌纳米二氧化锰的工艺；专利CN201610966685报道了以KMnO4、无机还原剂为原料，制备超电容用金属离子掺杂花状MnO2纳米片的工艺；也有文献报道以甘氨酸为还原剂合成纳米二氧化锰的方法(《化工新材料》2013年，41(3)：122-124)。二氧化锰性能的决定因素主要有形貌和尺寸。二者既相互影响，又具有各自独立的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不同形貌和尺寸的纳米二氧化锰的控制合成方法，其特征在于，以磷酸作为形貌尺寸调节剂，与高锰酸盐水溶液反应合成纳米二氧化锰；其中，控制高锰酸盐与磷酸的摩尔比为1：0.5～16。

【技术特征摘要】
1.一种不同形貌和尺寸的纳米二氧化锰的控制合成方法，其特征在于，以磷酸作为形貌尺寸调节剂，与高锰酸盐水溶液反应合成纳米二氧化锰；其中，控制高锰酸盐与磷酸的摩尔比为1：0.5～16。2.根据权利要求1所述的不同形貌和尺寸的纳米二氧化锰的控制合成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将高锰酸盐溶解于去离子水中，配制成高锰酸盐溶液，加入磷酸，混合搅拌均匀后得到反应溶液；其中，高锰酸盐与磷酸的摩尔比为1：0.5～16；S2.将反应溶液置于140～200℃条件下进行水热反应30min～48h；S3.将步骤S2所得产物自然冷却后，去掉上清液，洗涤，干燥，得到花状结构和/或棒状结构的纳米二氧化锰。3.根据权利要求2所述的不同形貌和尺寸的纳米二氧化锰的控制合成方法，其特征在于，当高锰酸盐与磷酸的摩尔比为1：0.5～16，反应温度为140～160℃，反应时间为30min～5h时，得到单分散的二氧化锰纳米花；当高锰酸盐与磷酸的摩尔比为1﹕0.5～16，反应温度为180～200℃，反应时间为2～48h时，得到单分散的二氧化锰纳米棒。4.根据权利要求2所述的不同形貌和尺寸的纳米二氧化锰的控制合成方法，其特征在于，当高锰酸盐与磷酸的摩尔比为1﹕0.5～1.5时，得到单...

【专利技术属性】
技术研发人员：安佰超，柴星星，李宝红，彭浩晟，
申请(专利权)人：广东医科大学，
类型：发明
国别省市：广东,44