CN101372363B - 一种合成α-MnO2微米空心球和纳米团簇的方法 - Google Patents
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Abstract
一种合成α-MnO2微米空心球和纳米团簇的方法,将过硫酸钾,硫酸锰,浓硫酸加入水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌后,在110-140℃水热反应1~12h后自然冷却至室温。得到的产物经洗涤干燥即得到α-MnO2微米空心球;当在上述原料中加入硝酸铝,其它操作步骤相同,得到的产物则是α-MnO2星型纳米团簇。本发明工艺过程简单,反应条件温和,生产成本低。该二氧化锰材料可用于分子筛;锌锰电池、锂离子二次电池的电极材料,电化学超级电容器的电极材料以及作为催化剂用于环保和催化领域。
Description
技术领域
本发明涉及α-MnO2的制备技术,特别涉及微米空心球和纳米团簇的制备方法。
背景技术
空心结构的材料近年来引起广泛的关注和研究,它们可作为催化剂,药物载体,环境工程和传感器领域。二氧化锰由于对环境友好,制备工艺简单,原料廉价易得,近年来用于二次锂离子电池,超级电容器的电极材料。Xie小组首先以AgNO3作为催化剂在常温下用过硫酸钾氧化硫酸锰制备了α-MnO2微米空心球.[Z.Q.Li,Y.Ding,Y.J.Xiong,Q.Yang and Y.Xie,Chem.Commun.,2005,918.],后来又用金属铜还原高锰酸钾制备了海胆状空心α-MnO2微米球[2],并作为电极材料运用于二次锂离子电池中。Li小组随后也利用水热法用金属铜还原高锰酸钾制备了海胆状空心α-MnO2微米球,并运用于超级电容器中[3]。α-MnO2纳米团簇的合成目前也有报道[B.X.Li,G.X.Rong,Y.Xie,L F.Huang and C.Q.Feng,Inorg.Chem.,2006,45,6404.;M.W.Xu,L B.Kong,W.J.Zhou and H.L Li,J.Phys.Chem.C,2007,111,19141.;H.M.Chen,J.H.He,C.B.Zhang and H.He,J.Phys.Chem.C,2007,111,18033.;X.C.Song,Y.Zhao and Y.F.Zheng,Cryst.Growth Des.,2007,7,159.],但都涉及到表面活性剂的使用。中国专利200410020888用硫酸和高锰酸钾反应制备了α-MnO2微米球,但不是空心的。Xie小组在用过硫酸钾氧化硫酸锰制备α-MnO2微米空心球的过程中使用催化剂,反应时间也较长(1~2天)。
发明内容
本发明的目的是通过改变实验参数制备不同形貌的α-MnO2材料,提出一种新的制备α-MnO2微米空心球和纳米团簇的方法。本发明采用水热合成方法,通过控制反应时间和温度,不需要任何表面活性剂,催化剂或模板,工艺简单,成本费用低,反应易于控制,所制备的二氧化锰结构稳定。
本发明制备工艺步骤如下:
(1)按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;
(2)量取质量分数为95~98%的浓硫酸若干加入到水热反应釜中;反应初始时硫酸与过硫酸钾的摩尔浓度比为N,5≤N≤50。
(3)将水热反应釜置于烘箱中110~140℃恒温水热反应1~12h后自然冷却至室温;
(4)将上一步制得的产物经去离子水、无水乙醇分别离心洗涤5次,经检验不含SO4 2-后在空气气氛中60~120℃温度下烘干,即得到结构稳定,粒径均匀的α-MnO2微米空心球。
本发明步骤(1)中或者按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述三种原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;然后按照上述步骤(2)至(4)操作,则最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
本发明利用水热法使用过硫酸钾氧化硫酸锰制备α-MnO2微米空心球,反应条件温和,工艺简单,且通过在反应原料中添加硝酸铝制备了星型纳米团簇,实现了不同形貌的α-MnO2材料的合成。
附图说明
图1a是本发明实施例1的二氧化锰的扫描电镜图片;
图2a是本发明实施例1的二氧化锰的高倍扫描电镜图片;
图3a是本发明实施例1的二氧化锰的透射电镜图片;
图4a是本发明实施例1的二氧化锰的X光衍射图谱(XRD);
图5a是本发明实施例1的二氧化锰的能量色散X射线荧光谱(EDXS);
图1b是本发明实施例34的二氧化锰的扫描电镜图片;
图2b是本发明实施例34的二氧化锰的高倍扫描电镜图片;
图3b是本发明实施例34的二氧化锰的透射电镜图片;
图4b是本发明实施例34的二氧化锰的X光衍射图谱(XRD);
图5b是本发明实施例34的二氧化锰的能量色散X射线荧光谱(EDXS)。
具体实施方式
实施例1
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。图1a,图2a所示为所得产物的扫描电镜图片;图3a所示为所得产物的透射电镜图片;图4a所示为所得产物的XRD图谱,表明所得产物为α-MnO2;图5a所示为α-MnO2微米空心球的能量色散X射线荧光谱(EDXS),表明产物主要元素是锰和氧。
实施例2
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例3
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例4
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中90℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例5
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中120℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例6
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例7
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例8
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例9
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中90℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例10
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中120℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例11
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例12
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例13
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例14
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例15
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例16
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例17
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例18
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例19
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例20
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例21
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例22
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例23
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例24
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例25
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例26
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例27
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例28
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例29
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例30
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例31
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例32
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中90℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例33
按化学计量比1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中120℃温度下烘干,得到的产物是α-MnO2微米空心球。
实施例34
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。图1b,图2b所示为所得产物的扫描电镜图片;图3b所示为所得产物的透射电镜图片;图4b所示为所得产物的XRD图谱,表明所得产物为α-MnO2;图5b所示为α-MnO2微米空心球的能量色散X射线荧光谱(EDXS),表明产物主要元素是锰和氧。
实施例35
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例36
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例37
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例38
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例39
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例40
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例41
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例42
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例43
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中90℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例44
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸2mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为1mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中120℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例45
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例46
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例47
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例48
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例49
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例50
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例51
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例52
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例53
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸0.5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为0.25mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例54
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例55
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例56
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在110℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例57
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例58
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例59
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在120℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例60
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应1h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例61
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应6h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例62
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中60℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例63
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中90℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
实施例64
按化学计量比1:1:1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;99%的硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;量取质量分数95~98%的浓硫酸5mL加入到水热反应釜中。反应初始时硫酸的浓度为2.5mol/L,过硫酸钾,硫酸锰,硝酸铝的浓度为0.05mol/L。将水热反应釜置于烘箱中在140℃恒温反应12h后自然冷却至室温。将反应产物分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次后,经检验不含SO4 2-后,在空气气氛中120℃温度下烘干,最终产物得到的是α-MnO2星型纳米团簇。
Claims (2)
1.一种合成α-MnO2微米空心球的方法,其特征在于该方法的工艺步骤顺序如下:
(1)按化学计量比1∶1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯;99%的一水合硫酸锰,分析纯;将上述原料物加入到水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;
(2)量取质量分数为95~98%的浓硫酸若干加入到水热反应釜中,反应初始时硫酸与过硫酸钾的摩尔浓度比为N,5≤N≤50;
(3)将水热反应釜置于烘箱中110~140℃恒温水热反应1~12h后自然冷却至室温;
(4)将步骤(3)制得的产物经去离子水、无水乙醇分别离心洗涤5次,经检验不含SO4 2-后在空气气氛中60~120℃温度下烘干,即得到结构稳定,粒径均匀的α-MnO2微米空心球。
2.一种合成α-MnO2纳米团簇的方法,其特征在于该方法的工艺步骤顺序如下:
(1)按化学计量比1∶1∶1分别称量99.5%的过硫酸钾,分析纯、99%一水合硫酸锰,分析纯、99%硝酸铝Al(NO3)3·9H2O,分析纯,将所述的三种原料物加入水热反应釜中,加入去离子水充分搅拌使其溶解;
(2)量取质量分数为95~98%的浓硫酸若干加入到水热反应釜中,反应初始时硫酸与过硫酸钾的摩尔浓度比为N,5≤N≤50;
(3)将水热反应釜置于烘箱中110~140℃恒温水热反应1~12h后自然冷却至室温;
(4)将步骤(3)制得的产物经去离子水、无水乙醇分别离心洗涤5次,经检验不含SO4 2-后在空气气氛中60~120℃温度下烘干,得到α-MnO2星型纳米团簇。
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