CN105692702B - 以木质素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法 - Google Patents
以木质素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105692702B CN105692702B CN201610053029.5A CN201610053029A CN105692702B CN 105692702 B CN105692702 B CN 105692702B CN 201610053029 A CN201610053029 A CN 201610053029A CN 105692702 B CN105692702 B CN 105692702B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- manganese dioxide
- nano
- mixed solution
- mixed liquor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Inorganic materials O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 60
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N eosin Chemical compound [Na+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004117 Lignosulphonate Substances 0.000 claims 2
- YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L disodium;(2r)-3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].COC1=CC=CC(C[C@H](CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L 0.000 claims 2
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 claims 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract description 26
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 abstract description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical class [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- ISPYRSDWRDQNSW-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate monohydrate Chemical compound O.[Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O ISPYRSDWRDQNSW-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 13
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 13
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 description 13
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 102100037981 Dickkopf-like protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710125833 Dickkopf-like protein 1 Proteins 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L congo red Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=CC2=C(N)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3)C3=CC=C(C=C3)/N=N/C3=C(C4=CC=CC=C4C(=C3)S([O-])(=O)=O)N)=CC(S([O-])(=O)=O)=C21 IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000703 high-speed centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 1
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/02—Oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/34—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供了一种以木质素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法，包括如下步骤：步骤1、室温下取锰(Ⅱ)盐溶液，向其中加入木质素磺酸盐，搅拌溶解，作为混合液A；步骤2、配置KMnO4溶液，作为溶液B；步骤3、将所述混合液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合液C；步骤4、将步骤3得到的混合液C转移到反应釜中，进行恒温热反应，反应完毕后，自然冷却至室温；步骤5、将步骤4中反应完毕后所得沉淀离心分离、洗涤、干燥，得到产品纳米二氧化锰。本发明以木质素磺酸盐为表面活性剂，以一水硫酸锰和高锰酸钾为原料，利用水热法制备纳米二氧化锰。方法简便，易于控制，制备成本低，污染较少，易于实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料领域，涉及一种水热法制备纳米二氧化锰的方法，特别涉及以木质素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法。
背景技术
木质素是天然高分子化合物，是造纸黑液的主要成分，木质素的综合利用成为造纸黑液资源化治理的关键。木素磺酸盐是造纸工业的副产物，其来源丰富，价格低廉，可用作混凝土减水剂、土壤调节剂、分散剂、高分子结晶成核剂、高分子疏水剂等。因其具有天然网状结构，具有很强的分散性，也可做阴离子表面活性剂。作为废弃物利用的木质素具有价廉、无毒、易得等优点，合理利用木质素可大大降低实验成本，亦能为节能减排做贡献。
作为一类新材料锰的氧化物已在催化、电化学、吸附和磁学等方面显示了许多特殊的物理和化学性质，因而常被用做离子筛、分子筛、催化材料、锂离子二次电池的正极材料和新型磁性材料等。其中，MnO2因其成本低、来源广、对环境友好等优点更是受到研究人员的广泛关注。
目前，纳米二氧化锰的制备方法主要有液相沉淀法、溶胶凝胶法、低温固相法、电化学沉积法及水热法等。其中，水热法因设备简单、易于操作而广泛应用。利用水热法可以制备出其它方法无法合成的新材料、新化合物,其特点是产物分散性好、纯度高、颗粒较易控制，通过水热合成法己经能够制备出不同纳米结构的MnO2，如纳米线、纳米球、纳米棒等。在水热反应过程中掺杂不同量的表面活性剂产生空间位阻效应，能够减少粒子之间的直接接触，使其表面张力降低，表面能减少，从而造成分散系中粒子因氢键或范德华力的作用而导致的聚集程度降低，使分散体系保持相对稳定，有效地对纳米粒子的大小和形貌进行调控。本发明采用水热法制备纳米二氧化锰，操作过程简单，成本较低，所得产物颗粒分布均匀，颗粒性能优良，粒径分散性良好，分体团聚程度较小，形貌较好，易于实现工业化。添加木质素磺酸钠制得的二氧化锰用来降解甲基橙、曙红、刚果红等有机染料，降解效果比未加入木质素磺酸钠制得的二氧化锰要好。
发明内容
本发明的目的是采用木质素磺酸盐为表面活性剂，以一水硫酸锰和高锰酸钾为原料，利用水热法制备纳米二氧化锰。方法简单，原料较容易得到，制备成本较低，污染较少，适用于工业化生产。
本发明的技术方案如下：
以木质素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法，包括如下步骤：
步骤1、室温下取锰(Ⅱ)盐溶液，向其中加入木质素磺酸盐，搅拌溶解，作为混合液A；
步骤2、配置KMnO4溶液，作为溶液B；
步骤3、将所述混合液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合液C；
步骤4、将步骤3得到的混合液C转移到反应釜中，进行恒温热反应，反应完毕后，自然冷却至室温；
步骤5、将步骤4中反应完毕后所得沉淀离心分离、洗涤、干燥，得到产品纳米二氧化锰。
步骤1中，所用的锰(Ⅱ)盐为MnSO4﹒H2O，MnSO4溶液的浓度为0.1mol﹒L-1。
步骤1中，所述混合液A中，木质素磺酸盐的浓度为2～10mg/mL。
步骤2中，所述溶液B中KMnO4的浓度为0.1mol﹒L-1。
步骤3中，配置混合液C时，所用的混合液A与混合液B的体积比为2:1。
步骤4中，所述恒温热反应的温度为80～160℃，恒温热反应的时间为8～16h。
步骤5中，所述的洗涤方法为用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇清洗3遍；所述的干燥温度为60℃，干燥时间为24h。
所述的木质素磺酸盐为木质素磺酸钠。
光催化实验：
称取0.040g本实验制得的MnO2，将其加入400ml初始浓度为20mg﹒L-1的曙红溶液，磁力搅拌5分钟，再超声20分钟，完成后再磁力搅拌一分钟，主要目的是使二氧化锰能很好的分散在曙红溶液中。将分散好的溶液置于SGY-1多功能光化学反应仪(南京斯东柯电气设备有限公司，紫外光主波长365nm)中无光搅拌吸附30min达到物理吸附和脱附平衡，随后打开光源进行光催化反应，每隔10min取样，对取样样品进行高速离心分离，用紫外分光光度计测取溶液的吸光度，计算降解率。降解率计算公式如下：
曙红降解率＝(A0-A1)/A0×100％
其中，A0代表曙红的初始吸光度，A1代表一定时间内所取曙红的吸光度。
有益效果：
(1)本发明以木质素磺酸盐为表面活性剂，以一水硫酸锰和高锰酸钾为原料，利用水热法制备纳米二氧化锰；方法简便，其操作条件易于控制，原料较容易得到，制备成本低，污染较少，易于实现工业化生产；将木质素磺酸钠作为表面活性剂制备无机材料尚属首次。
(2)本发明制备的纳米二氧化锰颗粒性能高，分体团聚程度较小。
(3)本发明通过添加木质素磺酸钠制得的二氧化锰用来降解曙红，0.040g通过添加木质素磺酸钠制得的二氧化锰对400mL初始浓度为20mg﹒L-1的曙红溶液，降解率可达到95％，降解效果明显比未加入木质素磺酸钠制得的二氧化锰要好。
附图说明
图1为本发明所制备的纳米二氧化锰的XRD图谱，其中a是实施例2样品的XRD图谱，图中b是实施例3样品的XRD图谱，图中c是实施例4样品的XRD图谱，图中d是实施例5样品的XRD图谱；
图2为本发明所制备的纳米二氧化锰用于降解曙红的光催化效果图，其中a为实施例3制备的纳米二氧化锰用于降解曙红的光催化效果图，b为实施例5制备的纳米二氧化锰用于降解曙红的光催化效果图，c为实施例2制备的纳米二氧化锰用于降解曙红的光催化效果图，d为实施例7制备的纳米二氧化锰用于降解曙红的光催化效果图，e为实施例6制备的纳米二氧化锰用于降解曙红的光催化效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：
实施例1
室温下取浓度为0.1mol﹒L-1的MnSO4溶液50mL，加入0.1g木质素磺酸钠，搅拌溶解，作为A液；另取浓度为0.1mol﹒L-1的KMnO4溶液25mL，作为B液；将溶液A、B在30℃超声0.5h使其完全溶解并分散均匀，将溶液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合溶液；将上述混合溶液转移入反应釜中，在80℃温度下反应8h，自然冷却至室温；将所得沉淀混合物离心分离，沉淀用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇清洗3遍，将分离后的固体放入60℃恒温干燥箱中干燥24h。
实施例2
室温下取浓度为0.1mol﹒L-1的MnSO4溶液50mL，加入0.1g木质素磺酸钠，搅拌溶解，作为A液；另取浓度为0.1mol﹒L-1的KMnO4溶液25mL，作为B液；将溶液A、B在30℃超声0.5h使其完全溶解并分散均匀，将溶液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合溶液；将上述混合溶液转移入反应釜中，在100℃温度下反应10h，自然冷却至室温；将所得沉淀混合物离心分离，沉淀用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇清洗3遍，将分离后的固体放入60℃恒温干燥箱中干燥24h，得到最终产品二氧化锰。0.040g本实施例制得的二氧化锰对400mL初始浓度为20mg﹒L-1的曙红溶液，70min后降解率为88％，如图2中的曲线c。
实施例3
室温下取浓度为0.1mol﹒L-1的MnSO4溶液50mL，加入0.2g木质素磺酸钠，搅拌溶解，作为A液；另取浓度为0.1mol﹒L-1的KMnO4溶液25mL，作为B液；将溶液A、B在30℃超声0.5h使其完全溶解并分散均匀，将溶液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合溶液；将上述混合溶液转移入反应釜中，在100℃温度下反应10h，自然冷却至室温；将所得沉淀混合物离心分离，沉淀用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇清洗3遍，将分离后的固体放入60℃恒温干燥箱中干燥24h，得到最终产品二氧化锰。0.040g本实施例制得的二氧化锰对400mL初始浓度为20mg﹒L-1的曙红溶液，70min后降解率为95％，如图2中的曲线a。
实施例4
室温下取浓度为0.1mol﹒L-1的MnSO4溶液50mL，加入0.2g木质素磺酸钠，搅拌溶解，作为A液；另取浓度为0.1mol﹒L-1的KMnO4溶液25mL，作为B液；将溶液A、B在30℃超声0.5h使其完全溶解并分散均匀，将溶液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合溶液；将上述混合溶液转移入反应釜中，在140℃温度下反应16h，自然冷却至室温；将所得沉淀混合物离心分离，沉淀用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇清洗3遍，将分离后的固体放入60℃恒温干燥箱中干燥24h，得到最终产品二氧化锰。
实施例5
室温下取浓度为0.1mol﹒L-1的MnSO4溶液50mL，加入0.4g木质素磺酸钠，搅拌溶解，作为A液；另取浓度为0.1mol﹒L-1的KMnO4溶液25mL，作为B液；将溶液A、B在30℃超声0.5h使其完全溶解并分散均匀，将溶液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合溶液；将上述混合溶液转移入反应釜中，在140℃温度下反应16h，自然冷却至室温；将所得沉淀混合物离心分离，沉淀用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇清洗3遍，将分离后的固体放入60℃恒温干燥箱中干燥24h，得到最终产品二氧化锰。0.040g本实施例制得的二氧化锰对400mL初始浓度为20mg﹒L-1的曙红溶液，70min后降解率为93％，如图2中的曲线b。
实施例6
室温下取浓度为0.1mol﹒L-1的MnSO4溶液50mL，加入0.5g木质素磺酸钠，搅拌溶解，作为A液；另取浓度为0.1mol﹒L-1的KMnO4溶液25mL，作为B液；将溶液A、B在30℃超声0.5h使其完全溶解并分散均匀，将溶液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合溶液；将上述混合溶液转移入反应釜中，在160℃温度下反应16h，自然冷却至室温；将所得沉淀混合物离心分离，沉淀用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇清洗3遍，将分离后的固体放入60℃恒温干燥箱中干燥24h，0.040g本实施例制得的二氧化锰对400mL初始浓度为20mg﹒L-1的曙红溶液，70min后降解率为75％，如图2中的曲线e。
实施例7
室温下取浓度为0.1mol﹒L-1的MnSO4溶液50mL，搅拌溶解，作为A液；另取浓度为0.1mol﹒L-1的KMnO4溶液25mL，作为B液；将溶液A、B在30℃超声0.5h使其完全溶解并分散均匀，将溶液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合溶液；将上述混合溶液转移入反应釜中，在100℃温度下反应10h，自然冷却至室温；将所得沉淀混合物离心分离，沉淀用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇清洗3遍，将分离后的固体放入60℃恒温干燥箱中干燥24h，样品的XRD图与图1a接近。0.040g本实施例制得的二氧化锰对400mL初始浓度为20mg﹒L-1的曙红溶液，降解率为86％，如图2中的曲线d。
图1中，a、b、c、d四条图谱，分别是实施例2、3、4、5所制备的产品的XRD图谱，可以看出4个实施例制备的二氧化锰样品均与JCP-DS卡片(44-0141)一致，出峰的位置分别在12.7°、18.0°、28.8°、37.5°、41.9°、49.8°、60.2°、65.3°、69.7°，对应了MnO2的(110)、(200)、(310)、(211)、(301)、(411)、(521)、(002)和(541)，最终得出所制备二氧化锰为α晶型。
Claims (2)
1.以木素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法，其特征在于，所制备的纳米二氧化锰对曙红具有光催化降解作用，制备方法包括如下步骤：
步骤1、室温下取二价锰盐溶液，向其中加入木质素磺酸钠，搅拌溶解，作为混合液A；所述的二价锰盐为MnSO4﹒H2O，MnSO4溶液的浓度为0.1 mol﹒L-1；所述混合液A中，木质素磺酸钠的浓度为2~10mg/mL；
步骤2、配置KMnO4溶液，作为溶液B；所述溶液B中KMnO4的浓度为0.1 mol﹒L-1；
步骤3、将所述混合液A在搅拌情况下逐滴缓慢滴加到溶液B中，配制成混合液C；配置混合液C时，所用的混合液A与溶液B的体积比为2:1；
步骤4、将步骤3得到的混合液C转移到反应釜中，进行恒温热反应，恒温热反应的温度为80-140℃，反应时间为8-16h；反应完毕后，自然冷却至室温；
步骤5、将步骤4中反应完毕后所得沉淀离心分离，洗涤、干燥，得到产品纳米二氧化锰。
2.根据权利要求1中所述的以木素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法，其特征在于，步骤5中，所述的洗涤方法为用去离子水清洗3遍，再用无水乙醇清洗3遍，所述的干燥温度为60℃，干燥时间为24h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610053029.5A CN105692702B (zh) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | 以木质素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610053029.5A CN105692702B (zh) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | 以木质素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105692702A CN105692702A (zh) | 2016-06-22 |
| CN105692702B true CN105692702B (zh) | 2018-01-16 |
Family
ID=56229344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610053029.5A Expired - Fee Related CN105692702B (zh) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | 以木质素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105692702B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110252334B (zh) * | 2019-07-16 | 2023-12-19 | 河北工业大学 | 一种掺杂型纳米二氧化锰复合材料，制备方法及其应用 |
| CN114534717B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-05-30 | 中南大学 | 一种水钠锰矿@水化硅酸钙复合材料及其制备和应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102730763A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-17 | 中国第一汽车股份有限公司 | 超级电容器用花状二氧化锰电极材料及其制备方法 |
| CN102910680A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-02-06 | 天津大学 | 一种制备不同晶型二氧化锰的制备方法 |
| CN103553137B (zh) * | 2013-11-04 | 2015-08-19 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种采用水热合成法制备不同形貌纳米二氧化锰的方法 |
-
2016
- 2016-01-26 CN CN201610053029.5A patent/CN105692702B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105692702A (zh) | 2016-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021068570A1 (zh) | 用于降解四环素的复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN102125853A (zh) | 可见光响应的纳米铁酸锌-石墨烯复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN101654277B (zh) | 梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法 | |
| CN101531402A (zh) | 二氧化锰一维纳米材料的制备方法 | |
| CN111185196A (zh) | 一种具有竹叶状硫化铋纳米片状催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN110354865A (zh) | 一种钒酸铋/二氧化锰磁性复合光催化-氧化剂的制备方法 | |
| CN114392734B (zh) | 一种氧化钨复合材料及其制备方法和应用 | |
| WO2021104087A1 (zh) | 一种金属氧化物纳米颗粒及其制备方法和应用 | |
| CN107362803A (zh) | 一种磁性石墨烯基氧化锌纳米复合材料的制备方法 | |
| CN103084582B (zh) | 一种制备原子尺度贵金属纳米粒子稳定胶体悬浮液的方法 | |
| CN102849778A (zh) | 一种八面体氧化亚铜晶体及其制备方法 | |
| CN110589886A (zh) | 一种碳酸氧铋的制备方法 | |
| CN105776249A (zh) | 一种铁氰化锰纳米立方块及其制备方法 | |
| CN103447549A (zh) | 钴纳米球的制备方法 | |
| CN113198493B (zh) | 一种纳米花状硫化锌镉固溶体光催化剂及其制备方法 | |
| CN105478125A (zh) | 一种磁性二氧化锡纳米复合材料的制备方法 | |
| CN108452813A (zh) | 一种MoS2/SrFe12O19复合磁性光催化剂的制备方法 | |
| CN105692702B (zh) | 以木质素磺酸盐为表面活性剂制备纳米二氧化锰的方法 | |
| CN101942299B (zh) | 一种油水界面法合成掺杂ZnS纳米发光材料的方法 | |
| CN108675339A (zh) | 一种棒状自组装成球状的锌镉硫固溶体材料的制备方法 | |
| CN111822010A (zh) | 一种ZnFe2O4/Bi7O9I3磁性复合光催化材料及其制备方法 | |
| CN114105107B (zh) | 具有不同形貌的高度单分散MoSe2纳米材料的制备方法 | |
| CN100486901C (zh) | 四氧化三钴纳米管的合成方法 | |
| CN106684334B (zh) | 一种三维网状二氧化钛/硅复合材料的制备方法 | |
| CN102745750B (zh) | 一种低维锰氧化物纳米晶体的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180116 Termination date: 20190126 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |