一种α-二氧化锰纳米线的可控制备方法

摘要

本发明公开了一种α-二氧化锰纳米线的可控制备方法。通过一种水热法可直接合成α-二氧化锰纳米线，或再经150~750℃温度范围内的可控热处理，可得到直径10~75nm、长度0.1~1μm范围可控的α-二氧化锰纳米线。该方法不需要添加任何酸性还原剂，实验设备要求简单，可操作性强，得到的α-二氧化锰纳米线的直径及长度可控制。该方法制备的α-二氧化锰纳米线可用作超级电容器和离子电池的电极材料，锂-空气电池的电催化剂，能源存储中的水氧化催化剂，环境保护中的吸附材料及脱硝催化材料。

主权项

一种α‑二氧化锰纳米线的可控制备方法，包括以下步骤：(1)将乙醇加入到高锰酸钾水溶液中混合均匀，然后将此混合溶液转入能密封且不参与体系反应的容器中；(2)封闭容器后，将其放入100～200℃烘箱中，反应0.5～5小时后取出冷却过滤，沉淀物经清洗数次后干燥即得到α‑二氧化锰棕色粉体；将步骤(2)所得棕色粉体转入在150～750℃不与步骤(2)所得棕色粉体反应的容器中，在150～750℃之间热处理0.5～5小时，经过固相反应进行生长，即得尺寸可控的α‑二氧化锰纳米线；所述混合溶液中高锰酸钾的浓度为0.001～0.1mol/L，所述乙醇是直接加入到高锰酸钾溶液中的，所述将混合溶液转入能密封且不参与体系反应的容器是在室温条件下进行的；所述步骤(1)混合溶液中乙醇的体积分数为50％～85％；所述高锰酸钾水溶液是用纯度为99.5％的高锰酸钾和蒸馏水配置的；所述在150～750℃不与步骤(2)所得棕色粉体反应的容器为干净坩埚；所述步骤(1)混合溶液中蒸馏水的体积分数为15％～50％；所述能密封且不参与体系反应的容器为特氟龙内衬的反应釜；所述加热设备为电阻炉；所述α‑二氧化锰纳米线为直径10～75nm范围，长度0.1～1μm范围可控制的α‑二氧化锰纳米线。