毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1.1氧化锰的简介

氧化锰（manganese oxide），物理性质，黑色无定形粉末，经常出现于软锰矿及锰结核中。二氧化锰主要用途为制造干电池，如碳锌电池和碱性电池；也常在化学反应中作为催化剂。在1967年共使用了500000吨的软锰矿。二氧化锰也经常被用来制作过锰酸钾（高锰酸钾）（KMnO4）。它常被用作有机化学中的氧化剂。

氧化锰是一种重要的无机非金属化合物，多孔结构型氧化锰由于其结构多样性和特有的物理化学性质，更是倍受关注的研究领域．虽然多孔氧化锰种类繁多，结构多样，但其微观结构具有惊人的一致性，即其一级结构单元相同，即锰氧八面体[MnO6]；二级结构单元相似，由共点、共棱或者共面连接的锰氧八面体链或带状链组成．由于此结构中锰以多种价态存在及易于相互转化的特性，导致存在各种结构缺陷且易于同其它阴阳离子结合，使得锰氧化物材料结构多变，容易形成多孔结构氧化锰^[1]。

1.2氧化锰的基本知识

1.2.1、晶体结构^[2]：

氧化锰：通常具有隧道构型（oms）或者层状构型（ol），如：水钠锰矿型（Birnessite） 2、布赛尔矿型（Buserite）

二氧化锰：迄今为止, 天然锰矿和合成的二氧化锰晶体结构, 大体上可分为3 大类, 即一维隧道结构、二维层状结构和三维网状结构。存在5种主晶和30余种次晶。二氧化锰的基本结构单元是由1个锰原子与6个氧原子配位给成的六方密堆积结构和立方密堆积结构。在密堆积结构中, 各原子层形成四面体和八面体的空穴。最常见的结构即是[MnO₆]八面体与相邻的八面体共用棱与共用角顶, 而形成变化多端的复杂网络, 这些网络可容纳各种不同的阳离子与配位物, 这就造成锰氧化物的多种多样组成和晶体结构。

β-MnO₂: 是以锰原子为中心的畸变了的八面体, 角顶由6 个氧原子占据。[ MnO₆]八面体以共用棱形成八面体单链, 沿C 晶轴伸展。所有八面体都是等同的, 平均Mn-O 原子间距为0.186 nm 。晶胞C 轴尺寸(0.287nm)代表通过共用棱八面体核(Mn-Mn)间距离。

γ-MnO₂: a.二氧化锰晶体结构中, 每个锰离子都与6个紧邻的氧离子呈八面体配位。略为畸变的八面体[ MnO₆]在晶体中以共用棱或共用角而排列。由于氧离子(rO^2- =0.140 nm)远大于锰离子(rMn⁴ =0.053 nm), 故晶格呈O^2-的六面体密堆积, 而Mn⁴ 有规则地排列在O^2-层间[ MnO₆] 八面体链的共用棱上。