用空气直接氧化锰的水解物制备高视密度初级化学二氧化锰

研究了在催化剂R存在下用空气直接氧化氢氧化锰制备高视密度初级化学二氧化锰的方法.该方法是在硫酸锰溶液中加入氨水后获得的锰水解物滤饼在碱性介质中进一步处理,获得的氢氧化锰在一定温度和催化剂存在下用空气直接氧化,将二价锰氧化为四价锰.研究结果表明:氢氧化锰的氧化速度很慢,获得的初级产品中二氧化锰质量分数小于66%;催化剂R能加速氢氧化锰的氧化,且在催化剂R存在下温度、氢氧化锰颗粒大小等因素对其氧化速度有影响;在催化剂R存在和优化条件下,获得了视密度为1.7～1.8和二氧化锰质量分数大于83%的初级二氧化锰.     

火焰原子吸收光谱法测定Mn3O4 产品中钙镁含量

用盐酸加热溶解四氧化三锰样品, 加入镧盐和锶盐混合释放剂, 消除70%左右基体锰的干扰, 直接测定其中钙、镁含量, 样品加标回收率为96.8%~ 98.2%,相对标准偏差为2.4%~3.2%.     

萃取法去除贫软锰矿浸出液中钙、镁离子的研究

对贫软锰矿经两矿法处理得到的、主要成分为硫酸锰的浸出液进行了深度去除钙、镁离子的萃取工艺研究.研究结果为:以体积分数为30%,皂化率为60%的P204与磺化煤油组成有机相,在温度25℃,相比O/A为3∶1,控制料液初始pH值为6的条件下进行萃取时,钙、镁离子的萃取率分别达到99.37%和90.62%,料液中钙、镁离子的含量可以降至100ppm以下,可以得到深度去除钙、镁离子的高纯硫酸锰溶液.负载有机相经4.0mol/L的硫酸溶液反萃,金属离子基本被反萃完全.设计了利用浸出净化液及反萃液制备高纯锰化合物的经济可行的工艺流程,从而实现了硫酸锰浸出液的全流程综合应用.     

火焰原子吸收光谱法测定Mn_3O_4产品中钙镁含量

用盐酸加热溶解四氧化三锰样品 ,加入镧盐和锶盐混合释放剂 ,消除 70 %左右基体锰的干扰 ,直接测定其中钙、镁含量 ,样品加标回收率为 96 8%～ 98 2 % ,相对标准偏差为 2 4%～ 3 2 % .     

锰方解石的盐酸浸出及四氧化三锰的制备

对锰方解石的盐酸浸出行为进行研究并采用石灰乳法制备四氧化三锰;采用X线衍射对产品Mn3O4进行表征,考察液固比、催化剂用量、反应温度、浸出时间和搅拌速度等因素对锰浸出率的影响,并从动力学角度分析浸出行为.为了提高产品四氧化三锰的纯度,采用正交实验研究石灰乳浓度为1 mol/L时,Mn2+浓度、反应温度、石灰乳加料速度以及反应陈化时间对氢氧化锰纯度的影响.研究结果表明:锰浸出率随温度和搅拌速度的增大而增大;催化剂可在一定程度上缩短反应时间;锰方解石矿的浸出过程为扩散-化学反应混合控制过程;当氯化锰浓度为0.5 mol/L,反应温度为80℃,陈化时间为4h,加料速度为6 mL/min时,氢氧化锰中锰质量分数可达60％以上,最终产品四氧化三锰中锰质量分数为70.42％.     

氧化锰矿直接制备硫酸锰的研究——Ⅰ.淀粉法

本文报道用可溶性淀粉水解液与氧化锰矿粉反应直接制备硫酸锰的工艺条件,试验结果表明:氧化锰矿中锰的浸取收得率受到淀粉与矿粉之比、酸用量、反应温度、水解及浸取反应时间等因素的影响,在较佳条件下锰的浸取收得率可达到99.7％以上。     

萃取法脱除工业级硫酸锰溶液中钙和镁离子

以P507和羧酸A混合物为萃取剂,从工业级硫酸锰溶液中选择性萃取脱除钙和镁离子.考察硫酸锰溶液初始pH值、混合萃取剂(x（P507）∶x（羧酸型A）=1∶1)的体积分数、皂化率和相比等因素对萃取脱除钙、镁杂质的影响.实验结果表明,在硫酸锰溶液初始pH值2.3、混合萃取剂体积分数20%、皂化率20%、相比（O/A）2∶1、萃取温度30 ℃条件下,选择性地萃取脱除钙和镁离子,锰回收率为83.9%.脱除钙和镁的硫酸锰溶液用活性吸附,浓缩结晶并干燥,获得的一水硫酸锰产品符合电池级高纯硫酸锰的要求,钙和镁质量分数分别为38.4×10^-6和41.7×10^-6.     

共沉法制备锰锌软磁铁氧体微粉钙镁脱除实验

研究了在碳酸盐共沉淀法制备锰锌软磁铁氧体前躯体净化过程中NH4F对钙镁杂质深度脱除的影响.实验结果表明,NH4F用量、反应时间和温度、pH值对钙镁的深度脱除都有显著影响.在反应温度为90 ℃,加入的NH4F溶液质量浓度为370.4 g·L^-1、体积分数为2.4×10^-2,pH值控制为3.5,反应时间为1 h的条件下,净化后液中的钙镁质量浓度分别为0.003,0.019 g·L^-1,共沉粉中的钙镁质量分数分别为7.5×10^-5和5．6×10^-5,均小于10^-4,达到制备高档锰锌软磁铁氧体产品的要求.     

氧化锰矿直接制备硫酸锰的研究 Ⅱ.蔗渣法

本文报道用制糖工业的蔗渣,经降解、水解之后与氧化锰矿粉反应,直接制备硫酸锰的主要工艺条件,试验结果表明,氧化锰矿中锰浸取得率受到蔗渣与矿粉之比、水解时间、硫酸浓度及用量、浸取反应时间等因素的影响。在筛选出来的较佳条件下,锰的浸取得率可达95％以上。     

Mn_3O_4制备微米级单晶LiMn_2O_4颗粒及其电性能研究

通过化学沉淀和陈化制备了粒径均匀和结晶度高的四氧化三锰,以其作为合成锰酸锂的前驱体,再经高温固相合成了一种微米级单晶锰酸锂颗粒,并用X-射线衍射和扫描电镜对其进行了表征.结果表明:所合成的样品为纯相尖晶石LiMn2O4,一次颗粒大小均匀,平均粒径在2μm左右,为晶格发育完整的八面体尖晶石单晶.电性能测试的数据表明,所得到的尖晶石型锰酸锂与工业电解二氧化锰合成的锰酸锂相比,较大程度的改善了电池材料的比容量、倍率性能和循环性能.     

化学二氧化锰合成方法进展

综述了国内外近年来化学法合成电活性二氧化锰的研究动态，研究了几种常用的化学合成法：锰化合物的热分解，二价锰盐的液相氧化，高锰酸盐还原法，氢氧化锰氧化法，以及掺杂二氧化锰的制备等。     

锰细菌的选育及其固定化除锰

从成熟滤柱中成功筛选出3种具有去除Mn2+效果较强的革兰氏阳性细菌,并对其生理生化特性进行详细研究.3种菌体适宜生长的pH值和温度范围很广,在富营养和贫营养条件下都可以良好生长,并对Mn2+去除效果很好,去除率均在86%以上,去除率增高阶段对应菌体的对数生长期阶段.采用聚乙烯醇和海藻酸钠混合包埋的方法将菌体包埋,制成的固定化颗粒机械强度高,传质性能好;固定化颗粒与廉价河砂混合填埋的柱子对贫营养模拟水中的Mn2+去除效果很好,3种菌体最大去除率均大于85.6%.     

NaCl?CaCl2熔盐回收废旧锰酸锂电池中金属锰的电化学方法

750°C条件下NaCl?CaCl₂熔融盐中直接电解还原LiMn₂O₄回收金属锰为废旧锂离子电池的回收提供了新的思路。采用电化学手段研究LiMn₂O₄在涂覆电极表面的还原过程，结果显示，锰酸锂的还原过程是分步进行的，还原过程为Mn(IV) → Mn(III) → Mn(II) → Mn；在电脱氧12 h条件下，0.5?3 V的产物为CaMn₂O₄、MnO、(MnO)_x(CaO)_1?x、Mn，电解电压达到电压在2.6 V时单质锰出现，增加电压可促进锰的脱氧进程。电脱氧随着三相界面的推进由外向芯部逐渐进行，当电压较大时会加快还原反应的动力学过程，并产生两个阶段的三相界面。     

醋酸盐体系无焰燃烧合成LiMn_2O_4及性能研究

以醋酸锂和醋酸锰为原料,浓硝酸为辅助氧化剂,在温度600℃、时间3 h下采用无焰燃烧合成尖晶石型Li Mn2O4锂离子电池正极材料,研究了不同浓度硝酸对制备尖晶石型Li Mn2O4的影响.通过XRD和SEM分别研究了产物的物相组成及微观形貌;通过电性能测试研究了产物的比容量变化.实验结果表明,当n(Li)∶n(Mn)=1∶2(mol/mol)时,可得到Li Mn2O4单相,硝酸浓度对燃烧产物颗粒影响也较大;硝酸浓度为15 mol/L时产物初始放电比容量为112.1 m Ah/g,40次充放电循环后,放电比容量为99.0 m Ah/g,容量保持率为88.3%,具有较好的容量及存储性能.     

水热法合成磷酸锰及其表征

以六水硝酸锰和十二水磷酸钠为原料,酸性条件150℃水热条件下反应24 h制备出深绿色MnPO4.H2O颗粒。对产物的结构进行X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),荧光(FL)光谱,红外(IR)光谱等表征。X-射线粉末衍射(XRD)分析表明得到产物为纯净的底心单斜相MnPO4.H2O,显示原料中的正二价的锰离子被氧化为正三价的锰离子;通过扫描电子显微镜(SEM)可以观察到MnPO4.H2O的形貌为边长约15μm的立方体。在水热条件下,Mn(NO3)2的浓度?溶液的pH、反应时间和反应温度对最终产物物相和形貌均有影响。     

层状Lix[Mn1-yCoy]O2正极材料的合成及电化学性能研究

采用柠檬酸溶胶凝胶法合成了钠锰青铜Nax[Mn1-yCoy]O2,其中Nax[Mn1-yCoy]O2(0.3≤y≤0.5)具有理想的层状P2结构;以P2结构的Nax[Mn1-yCoy]O2为前驱体,离子交换后得到O2结构产物Lix[Mn1-yCoy]O2,并进行了XRD,ICP和电化学性能研究,结果表明不同Mn/Co投料比对前驱体中Nax[Mn1-yCoy]O2的结构有较大的影响,并且不同的离子交换方法对产物Lix[Mn1-yCoy]O2的结构和组成有较大的影响。对Li0.9Mn0.7Co0.3O2在充放电电压为2.6-4.5V(vs.Li /Li),电流密度为0.2mA/cm2的充放电条件下进行电化学测试后发现,该材料的首次充放电容量达152.70mAh/g,且循环性能良好。     

Evaluation of charge storage ability of chrome doped Mn2O3 nanostructures derived by cathodic electrodeposition

A facile synthetic route has been proposed to prepare cauliflower-like nanostructures of Cr doped Mn2O3. The synthesis was carried out by constant current cathodic electrodeposition from Mn2+ nitrate solutions containing minor amounts of dichromate. It was found that the presence of Cr mediates the formation of cathodic MnO2 which then reacts with the excess Mn2+ species to form Mn2O3 nanostructures. X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Differential Thermal Analysis (DTA) were used to characterize the nanostructures. The storage ability of the obtained nanostructures was investigated by cyclic voltammetry (CV) in 0.5 M Na2SO4 solution. The results indicated that the Cr doped manganese oxide material shows better performance than the non-doped one, and the charge capacity (SC) of doped manganese oxide (218 F/g) was higher than pure manganese oxide (208 F/g).     

New structure model of oxygen-evolving center and mechanism for oxygen evolution in photosynthesis

So far, many important questions and problems concerning the structure and mechanism of photosynthetic oxygen evolution are still unsolved. On the basis of recent achievements in this field, a new structure model is proposed whereby two H2O molecules bind asymmetrically to two manganese ions (Mn1Ⅱ and Mn4Ⅲ) at the open end of "C" shaped cluster and keep rather large distance. Two histidine residues coordinate to the other two manganese ions in higher oxidation state (Mn2Ⅳ and Mn3Ⅳ ) through their nitrogen atoms of the imidazole. Cl bound as terminal ligand to Mn4Ⅲl is connected to Ca, and the latter is needed to maintain the special configuration of two Mn2O2 units by bridged-oxo and bridged-carboxylate ligands. The whole structure of oxygen evolution center is asymmetry. A new mechanism for oxygen evolution invokes predictions of asymmetric oxidation of two H2O molecules, dynamic structural changes of oxygen e-volving center and indirect proton transport, etc. Only in S2 state, could Mn1Ⅳ = O. intermediate with high oxidation potential be formed. The S2→S3 process occurs with significant structural changes, as well as intramolecular and intermolecular hydrogen transfer. The S3 state corresponds to intermediate of Mn1Ⅳ-O… H… O-Mn4Ⅳ . During S3→ [S4] →S0, the O-O bond is formed only in S4 state. The change of nucleophilic interaction between Cl and manganese ions different oxidation states has consequence for the significant structural changes in H2O oxidation process.     

不同Li/Mn摩尔比尖晶石型锰酸锂中锂离子的酸处理抽出

采用熔融盐法合成了2种不同Li/Mn摩尔比的尖晶石型锰酸锂.在水溶液中用稀盐酸、(NH4)S2O8介质对其进行处理,旨在观察这2种化合物中的Li+离子抽出行为.结果表明对于Li+来说,2种酸溶液的抽出效果相似;Li+离子抽出表现为离子交换反应和氧化还原反应.HCl对于Mn的溶出率大,但是(NH4)2S2O8溶液几乎不溶解这2种锰酸盐.Mn的平均氧化态低的尖晶石被氧化性酸处理时,有更多的Mn3+转化成Mn4+.     

配位滴定法测定汽油抗爆剂MMT中的Mn含量

阐述了配位滴定法测定汽油抗爆剂甲基环戊二烯三羰基锰(简称 MMT)的 Mn含量的原理,并对滴定条件进行了论证. MMT溶于氯仿中,然后加入溴溶液和HCl溶液进行处理以分解有机锰化合物,加热蒸去溶液中残留的溴,残渣以水胶状的酸分离出来.溶液的 pH 值可以通过 NH4Cl 和 NH3…H2O 进行调节.利用钙镁指示剂为指示剂,用 EDTA 溶液测定锰的含量,滴定终点颜色变化敏锐.该方法的 RSD 为0.11;~0.15;(n=3),平均回收率为99.56;~100.10;,方法准确、简便,可用于MMT中Mn含量的测定.