MnO2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

我们以KMnO₄和石墨烯为原料,通过微波法、水热法和乙醇还原法制备了MnO₂/石墨烯复合材料,利用高分辨扫描电子显微镜（SEM）对样品的微观形貌进行了表征分析,并将所得复合材料制备成电极片,组装成超级电容器,采用恒电流充放电（GCD）、循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）在两电极体系下对电极材料进行电化学性能测试。实验结果表明,乙醇还原法所制得复合材料的微观形貌最好,其质量比电容最大可达180.54 F/g。     

功能化二氧化锰纳米颗粒的构建及在光动力治疗中的应用

肿瘤内部缺氧、偏酸的微环境在一定程度上影响光动力疗法(photodynamic therapy, PDT)的抗癌效果。二氧化锰(MnO₂)具有优异的氧化性能和催化能力,能响应肿瘤微环境释放氧气,改善PDT疗效。以MnO₂纳米片作为骨架材料,共载二氢卟吩e6(Ce6)和三苯基膦修饰的氯尼达明(TPP-LND),获得纳米复合材料MnO₂-Ce6@TPP-LND(MCTL)。所得MCTL尺寸相对均匀且具有良好的H₂O₂和pH双敏感特性。相较于单独的Ce6,MCTL在肿瘤细胞中的富集量更高。经PDT处理后,MCTL的活性氧产率增加,肿瘤细胞的凋亡率加剧,存活率显著下降。研究结果为MCTL进一步实现临床光动力治疗肿瘤提供了实验依据。     

γ-MnO2／CNTs复合材料超级电容性能研究

为了提高多壁碳纳米管(multi-wall carbon nanotubes,MWCNTs)超级电容器的性能,对CNTs先用浓HNO3进行纯化、活化处理,再将处理后的CNTs放入浓HNO3和KMnO4的混合溶液中.利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对CNTs包覆前后的形貌进行了表征,在MWCNTs上生成了直径约为10nm左右的丝状包覆层.粉末X射线衍射(XRD)检测结果表明包覆层为γ-MnO2.利用循环伏安和恒流充放电测试其电化学性能,结果表明,γ-MnO2/CNTs复合电极材料的质量比容值是纯粹CNTs电极材料的3倍以上,γ-MnO2/CNTs复合电极材料具有良好的电化学性能.     

纳米二氧化锰对刚果红的降解性能研究

摘 要：采用水热法制备不同形貌的纳米二氧化锰,并用扫描电子显微镜 (SEM) 对其进行表征,通过对刚果红(CR)的催化降解考察了其形貌对催化性能的影响,结果表明,不同形貌的二氧化锰对刚果红的催化降解率均可达到50%以上,二氧化锰纳米棒簇甚至可以达到95%以上。     

关于二氧化锰与过氧化氢反应的初步探讨

通过在不同PH值条件下，对二氧化锰与过氧化氢反应产物的观察分析以及二作用时所产生的氧气的体积的测定，证明了在不同酸度条件下，二氧化锰与过氧化氢的反应实质是不同的。在[H^ ]＞1mol·L^-1时，二间进行的是氧化还原反应，[H^ ]≤10^-6mol·L^-1时，进行的是过氧化氢的催化分解反应，而1mol·L^-1＞[H^ ]＞10^-6mol·L^-1时，则反应是由MnO2与H2O2间的氧化还原反应向过氧化氢的催化分解反应的过渡。     

二氧化锰纳米结构制备研究

本文在低温、常压条件下，根据氧化还原原理，以KMnO4和无机酸为原料，在液相环境中制备纳米二氧化锰。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和扫描电镜等方法对样品进行表征。通过调节溶液pH值和反应温度等参数来控制MnO2形貌和晶体结构。其中在低温和较低酸浓度条件下，得到层状褶皱结构的6--MnO2微球，而在高温和较高酸浓度条件下，可制备出一维a-MnO2单晶纳米棒和海胆状纳米结构。     

溶胶——凝胶法合成隐钾锰矿型MnO2

用富马酸做还原剂，还原先导化合物ＫＭｎＯ４的淀粉产法制备了纯隐钾锰矿型ＭｎＯ２。煅烧干凝胶的温度必须在５００℃以下，最好是４５０℃，煅烧时间２ｈ以上。     

纳米二氧化锰的电化学电容性能

以MnSO4和K2S2O8为原料，采用液相法制得MnO2并制成电化学电容器电极；采用X射线衍射和扫描电镜对产物进行结构形貌表征，采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等方法对MnO2电化学电容器电化学性能进行表征。研究结果表明：产物为纳米棒聚集而形成的纳米α-MnO2。充放电曲线由于电极在0．53V和0．36V（vs．Hg／HgO）处发生氧化还原反应而发生了明显弯曲，这有利于比容量的提高；在10^-3～10^4Hz频率范围内，阻抗曲线在0．2Hz以下出现“电荷饱和”，说明电极材料中储存的大部分电容量可得到利用，有效能量为48．3J／g，电极具有良好的倍率特征，其频率响应时间为12．5s；在低频区电极过程由阻挡层扩散控制，比容量可达到151F／g，但随着频率增加，比容量快速下降，100Hz以后比容量开始趋于0。     

综合设计实验的应用研究

以"MnO2制备MnCO3"为例,结合实际实验教学过程,对综合设计实验的课堂应用情况进行阐述。避开了传统实验教学方法,不是让学生按照实验讲义内容进行简单实验操作、记录现象、进行结果和分析讨论,而是采用开放性实验教学方法要求,将实验自主权给予学生,使学生的创新性思维在实验过程中得到锻炼。课堂实施过程主要包括给定实验题目、实验过程、课堂讨论及总结和实验报告的完成情况4个方面,最后对综合设计实验的重要性进行简述。