二氧化锰空心微球的制备及表征-论文.pdf

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1、第35卷第l期青岛科技大学学报(自然科学版)Vo1．35No．12014年2月JournalofQingdaoUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Feb．2014文章编号：1672—6987(2014)0卜0030—04二氧化锰空心微球的制备及表征徐伟。杜芳林(青岛科技大学材料科学与工程学院，山东青岛266042)摘要：以碳球为模板，高锰酸钾为锰源，成功地制备了粒径较为均一的二氧化锰球壳，通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(

2、SEM)、X射线粉末衍射(XRD)等手段对合成产品进行了表征，并考察了不同合成条件对空心球的影响。结果表明，合成的二氧化锰空心球粒径均一，壁厚可调。关键词：二氧化锰；模板；空心球；碳球中图分类号：TB332文献标志码：APreparationandCharacterizationofMn02HollowSpheresXUWei。DUFang-lin(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，

3、Qingdao266042，China)Abstract：MnO2hollowspheresweresuccessfullypreparedusingcarbonspheresasternplateandpermanganateasmanganesesource．Thesampleswerecharacterize'dbytransmissionelectronmicroscopy(TEM)，scanningelectronmicroscopy(SEM)andX—raydiffraction(XRD)．Th

4、eexperimentalresultsshowthattheMnO2hollowsphereshavetunableshellthicknessanduniformshel1．Keywords：MnO2；template；hollowspheres；carbonspheres二氧化锰由于其结构的多样性及其独特的物出了大小可控，壁厚可调的二氧化锰空心球，并讨理化学特性，在许多领域有着广阔的应用前景，如论了其形成的可能机理和不同合成条件下对其结作催化剂、分子筛、能源存储等。尤其是作为重要构的影响。的储能材料，

5、它被广泛的应用于超级电容器、干电1实验部分池、碱锰电池、锂锰电池等储能元件中¨】]。空心球材料作为一种新型材料，其明显的结1．1碳球前驱体的制备构特征就是具有很大的内部空间及厚度在纳米尺根据参考文献[6]合成所需碳球，将6．33g度范围内的壳层¨2]，其具有低密度、高稳定性、高葡萄糖溶解于32mL水中，通过电磁搅拌使其形比表面积和表面渗透性等特点，在很多领域都有成澄清透明溶液，然后将所得溶液转移到40mL潜在的应用空间，如催化剂、填料、压电传感器、择聚四氟乙烯内衬的反应釜中保持180℃，反应10形吸附剂]，

6、还可以用来发展人造细胞、药物输h，放置冷却后得到棕黑色产品。产品分别经蒸送、燃料、生物活性剂保护等_4]。在光子晶体、药馏水、无水乙醇洗涤数次后经6O℃真空条件下烘物输送、轻质填料、化学传感器、化工催化和污染干后得到褐色碳球粉体备用。防治等方面也显示出广阔的应用前景。本研究采1．2二氧化锰空心球的制备用碳球作为模板，高锰酸钾作氧化剂，成功制备将0．05g碳球置于60mL，0．1moL·L的收稿日期：2012-12-11作者简介：徐伟(1986一)，男，硕士研究生．*通信联系人第1期徐伟等：二氧化锰空心微球的

7、制备及表征31高锰酸钾溶液中，剧烈搅拌，反应一定时间，得到产物是纯净的二氧化锰。黑色沉淀。将所得固体经蒸馏水和无水乙醇洗涤数次后置于6O℃真空条件下干燥48h。1．3分析测试采用D／max2500／PC型转靶X射线衍射仪(管流为100mA，管压为40kV，CuKa，一0．154178nm)测定产物的晶型和晶体结构；采用如”：2m5日本电子公司JEM一2100型透射电子显微镜(TEM)和JSM一6700F型扫描电子显微镜(SEM)观测样品形貌。图1二氧化锰空心球的XRD图谱2结果与讨论Fig．1XRDpatt

8、ernsofas—synthesizedMnO2hollowspheres2．1产物的XRD图谱分析图1为所得产物的XRD图谱。图1中显示2．2N：吸附一脱附曲线分析的2个衍射峰的数据(20。。一37．120。，20。一图2是样品的吸附一脱附曲线。从图2可以66．76lO)与d—MnO。(PDF标准卡片#3O一0820)看出，其曲线符合朗缪尔Ⅳ型，是典型的介孔物所描述的图谱相吻合，特征峰较为尖锐但结晶性质，其孔径