一种γ-MnOOH、其制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109264786A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811208848.8(22)申请日2018.10.17(71)申请人国电环境保护研究院有限公司地址210031江苏省南京市浦口区浦东路10号(72)发明人刘海秋金定强姚杰庄柯(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人赵青朵(51)Int.Cl.C01G45/02(2006.01)B01J23/34(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种γ-MnOOH、其制备方法及其应用(57)摘要本发明提供了一种γ-MnOOH，具有由枝晶形成的三维网状空间结构。本申请还提供了γ-MnOOH的制备方法，包括以下步骤：将硝酸锰溶液、尿素、无水乙醇与去离子水混合至高压反应釜中于130～150℃反应18～24h，得到γ-MnOOH。本发明采用简单的水热法即可合成三维网状结构的γ-MnOOH，不需要外加表面活性剂以及模板剂；原材料廉价易得，工艺简单，成本低，重复性好。CN109264786ACN109264786A权利要求书1/1页1.一种γ-MnOOH，具有由枝晶形成的三维网状空间结构。2.权利要求1所述的γ-MnOOH的制备方法，包括以下步骤：将硝酸锰溶液、尿素、无水乙醇与去离子水混合至高压反应釜中于130～150℃反应18～24h，得到γ-MnOOH。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为135～145℃，时间为18h。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸锰溶液的质量分数为50％，所述尿素与所述硝酸锰溶液中硝酸锰的质量比为1:2。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述无水乙醇与去离子水的体积比为(5～7)：1。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述反应后还包括：将反应得到的不溶物洗涤、干燥。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为50～100℃，时间为5h。8.一种降解甲基蓝的方法，包括：将权利要求1所述的γ-MnOOH或权利要求2～7任一项所述的制备方法所制备的γ-MnOOH进行热处理，得到三维网状Mn3O4；将所述三维网状Mn3O4、甲基蓝溶液与双氧水混合，反应。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述热处理的温度为250～350℃，时间为2～4h。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述反应的时间为4～60min。2CN109264786A说明书1/4页一种γ-MnOOH、其制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种γ-MnOOH、其制备方法及其应用。背景技术[0002]晶体结构、尺寸及其形貌对纳米材料的物理化学性质具有显著影响。因此，纳米材料的可控合成对其技术应用有着重要意义。MnOOH因其良好的吸附性能、电化学性能、离子交换性能和催化性能等优点而备受关注。[0003]目前，关于MnOOH纳米材料的形貌主要是纳米棒、纳米线、纳米枝状结构及方形纳米结构等，γ-MnOOH三维网状结构目前还未见报道。此外，MnOOH作为前驱体通过煅烧易转化为其他锰氧化物，如MnO2、Mn2O3和Mn3O4，这种价态易变的特点进一步刺激了研究者对MnOOH的广泛研究。[0004]Zhang等利用分支状MnOOH作为前驱物通过煅烧得到分枝多孔的Mn3O4，在双氧水存在的情况下催化降解甲基蓝，效率可达99.8％。Zheng等通过调控聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)水热反应制备分枝状γ-MnOOH，并进一步煅烧得到了β-MnO2。张等利用γ-MnOOH纳米线作为前驱体合成Li-Mn-O电池，其放电容量、循环稳定性得到极大改进。不同形貌的γ-MnOOH具有不同的性质，可应用于锂离子电池、催化以及分子筛等领域，因此，新型γ-MnOOH形貌的研究具有重要意义。发明内容[0005]本发明解决的技术问题在于提供一种由枝晶形成的三维网状空间结构的γ-MnOOH及其制备方法。[0006]本申请提供了一种γ-MnOOH，具有由枝晶形成的三维网状空间结构。[0007]本申请还提供了所述的γ-MnOOH的制备方法，包括以下步骤：[0008]将硝酸锰溶液、尿素、无水乙醇与去离子水混合至高压反应釜中于130～150℃反应18～24h，得到γ-MnOOH。[0009]优选的，所述反应的温度为135～145℃，时间为18h。[0010]优选的，所述硝酸锰溶液的质量分数为50％，所述尿素与所述硝酸锰溶液中硝酸锰的质量比为1:2。[0011]优选的，所述无水乙醇与去离子水的体积比为(5～7)：1。[0012]优选的，所述反应后还包括：[0013]将反应得到的不溶物洗