不同晶型和形貌MnO_2纳米材料的可控制备_许乃才不同晶型和形貌MnO_2纳米材料的可控制备_许乃才.pdf

2009 年第 67 卷 化 学 学 报 Vol. 67, 2009 第 22 期, 2566～2572 ACTA CHIMICA SINICA No. 22, 2566～2572 ·研究论文· 不同晶型和形貌 MnO2 纳米材料的可控制备 许乃才 马向荣 乔山峰 袁佳琦 刘宗怀* (应用表面与胶体化学教育部重点实验室 陕西师范大学化学与材料科学学院 西安 710062) 摘要 以 KMnO4 为锰源, 采用水热技术在 180 ℃条件下于不同种类酸溶液中可控制备了 α-, β-, δ-MnO2, 系统研究了 ＋ ＋ ＋ ＋ K , H 及阴离子对制备产物 MnO2 晶型和形貌的影响. 研究结果表明, K 与 H 在反应体系中对于制备产物晶相的生成 ＋ ＋ 形成竞争性影响, 其量的大小对制备产物晶型具有控制作用, 高浓度 K 离子有助于生成 α-MnO2, 而高浓度的 H 有利 于生成 β-MnO2; 阴离子的种类和浓度对制备产物 MnO2 的晶型和形貌无显著影响. 在对制备产物进行 XRD, SEM 和元 素分析的基础上, 提出了不同晶型和形貌 MnO2 的可能形成机理. 关键词 水热法; MnO2 晶型; 形貌; 形成机理; 可控制备 Controlled Synthesis of Manganese Oxide Nanocomposites with Different Structures and Morphologies Xu, Naicai Ma, Xiangrong Qiao, Shanfeng Yuan, Jiaqi Liu, Zonghuai* (Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry (Shaanxi Normal University), Ministry of Education, School of Chemistry and Materials Science, Shaanxi Normal University, Xian 710062) Abstract Manganese oxides with α-, β- and δ-type structures were controllably synthesized by hydrother- ＋ mally treating KMnO4 in different acid solutions at 180 ℃. The effects of metallic cations, H and anions in the reaction system on the structures and morphologies of manganese oxide nanocomposites were inves- tigated systematically. The experimental results indicated that cations played a major role in the formation of