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锰及其氧化物在现代工业中具有重要应用,但是由于生产成本等原因,其发展一直受到限制。邹兴教授研制的用空气直接氧化游离二价锰离子制备高纯四氧化三锰技术的成功,打破了这一多年来限制锰工业发展的障碍。
本实验以邹兴教授研制成功的低成本四氧化三锰为原料,进行制备三氧化二锰与二氧化锰的深加工研究。首先,我们以四氧化三锰与普通二氧化锰为原料在水浴条件下得出了制备前驱体MnOOH的最佳工艺条件,即90℃下水浴搅拌1.5小时,此法比文献中报道的水热法更具成本优势。并对微米级与纳米级MnOOH的形成机理进行分析,得出了制备微米级与纳米级MnOOH的方法,这对控制合成特定形貌的产物具有十分重要的指导意义。然后我们以MnOOH为前驱体进行制备三氧化二锰与二氧化锰的实验,得出了制备高纯三氧化二锰与二氧化锰的最佳工艺条件,即在650℃下焙烧0.5小时可得三氧化二锰;在240℃下焙烧4小时可得二氧化锰。其中制备的二氧化锰纯度在99%以上,处于国际领先水平。
针对产品二氧化锰视密度比较低的缺点,我们对制备四氧化三锰的实验进行了条件优化实验,成功的将四氧化三锰的视密度提高到2.0g/cm3,并以其为原料,制备出视密度在0.5g/cm3的二氧化锰产品。