專利名稱：多孔氧化錳納米薄片材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明是一種納米薄片材料及其制備方法，尤其是一種多孔氧化錳納米薄片材料及其制備方法。
其中，微孔氧化錳的孔道較小，在應用上受到一定的限制。介孔氧化錳的合成在技術上難度較大。膠體晶體模板的制備工藝過程復雜，技術難度較高，限制了大孔氧化錳的合成。對介孔和大孔氧化錳來說，需要在合成方法和手段上有所突破，才能獲得可觀量的樣品。而且，所述介孔和大孔氧化錳分別為粉狀和塊狀，難以進一步加工成納米薄片材料，使其應用范圍受到限制。
其中，季銨鹽可以使用八～十八烷基三甲基溴化銨，尤其是十六烷基三甲基溴化銨，其來源廣、成本低；高錳酸鉀和季銨鹽的溶液可以是常用的水溶液，也可以是其它溶液(兩者所使用的溶劑可為同一溶劑，或相互互溶溶劑，或部分互溶溶劑，這些溶劑只能溶解反應物，不能與反應物和產物發(fā)生反應)，濃度不限。室溫干燥過程可以是在自然狀態(tài)下風干，也可以是在真空條件下干燥。真空干燥的目的是加快干燥速度。熱處理過程可以使用普通的加熱爐(箱式爐，管式爐等)。3、有益效果本發(fā)明的優(yōu)點是(1)制備方法和手段上簡單、可操作性強、易于推廣。(2)所得材料為二維多孔納米薄片材料。(3)結晶程度可調。(4)孔道尺度大小可調。
圖2300℃處理5小時的樣品透射電鏡照片，平均孔徑為4.0納米。
圖3400℃處理5小時的樣品透射電鏡照片，平均孔徑為6.5納米。
圖4550℃處理5小時的樣品掃描電鏡照片，平均孔徑為21.1納米。
圖5800℃處理5小時的樣品掃描電鏡照片，平均孔徑為50.7納米。
圖6不同溫度處理后樣品的X-射線衍射圖(圖中數(shù)字對應處理溫度)。
權利要求
1.一種多孔氧化錳納米薄片材料，其特征在于該材料以等摩爾量的高錳酸鉀和季銨鹽反應所得的高錳酸季銨鹽為前驅體材料，經反應后得到納米薄片多孔氧化錳，其納米薄片的多孔氧化錳厚度為11～80納米，平均孔徑為4.0～50.0納米，相結構為Mn3O4或Mn5O8或Mn2O3或它們的混合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的多孔氧化錳納米薄片材料，其特征在于季銨鹽可以是八～十八烷基三甲基溴化銨，尤其是十六烷基三甲基溴化銨。
3.一種多孔氧化錳納米薄片的制備方法，其特征在于制備的方法為將等摩爾量的高錳酸鉀KMnO4和季銨鹽分別溶解成溶液，再將兩溶液混合，生成紫紅色的凝膠；過濾，洗滌，室溫干燥，得到層狀結構高錳酸季銨鹽；將該物質進行熱處理，得到納米級薄片狀的多孔氧化錳。
4.根據(jù)權利要求3所述的多孔氧化錳納米薄片制備方法，其特征在于熱處理的溫度為90℃～800℃。
5.根據(jù)權利要求3所述的多孔氧化錳納米薄片制備方法，其特征在于溶解高錳酸鉀和委銨鹽的溶劑為不能與高錳酸鉀或季銨鹽及該反應物的產物發(fā)生化學反應的溶劑，如水。
全文摘要
多孔氧化錳納米薄片材料及其制備方法是一種納米薄片多孔材料及其制備方法，該材料以高錳酸季銨鹽為前驅體，經反應后所得的二元錳的氧化物，其鈉米薄片的多孔氧化錳厚度為11～80納米，平均孔徑為4.0～50.0納米，相結構為Mn
文檔編號C01G45/00GK1467159SQ03113388
公開日2004年1月14日 申請日期2003年5月1日 優(yōu)先權日2003年5月1日
發(fā)明者王文樓, 吳敏昌, 劉先明, 劉占強 申請人:中國科學技術大學