MnO₂是两性氧化物,以其吸附性强、无毒无害、绿色环保、储量丰富等优点成为研究热点并获得广泛应用。MnO₂与酸性甲基橙之间除化学吸附外,还可发生氧化还原反应生成一种无色不稳定络合物,并最终转化为浅橙色物质。该反应无需对MnO₂进行前期处理,工艺简单,成本低,具有良好发展前景。因此研究酸性甲基橙所属苯醌亚胺类染料与MnO₂之间的作用机理具有重要意义。本文首先通过红外光谱和X射线衍射光谱对MnO₂进行了定性检测,确定实验所用MnO₂晶型为β-MnO₂。选择正辛醇为目标降解物,通过研究在不同MnO₂用量、反应时间及光源条件下MnO₂对正辛醇的作用效果,确定MnO₂不具有光催化性能。选用甲苯胺蓝、亚甲蓝、天青I三种染料研究MnO₂对苯醌亚胺类染料的氧化机理。通过单因素实验确定了MnO₂降解三种物质的最佳pH值为3.0,降解甲苯胺蓝和天青I的MnO₂最佳投加量为1.0 g/L,降解亚甲蓝的MnO₂投加量为1.5 g/L。通过对反应时间为0 min,30min和60min时的溶液进行紫外光谱检测发现,在MnO₂降解三种物质的过程中,在400 nm～500 nm之间产生吸收峰,表明有新物质产生。为探究新物质成因,通过检测发现反应时体系内存在Mn²⁺和Mn³⁺。在苯醌亚胺类原溶液中加入Mn²⁺,并进行紫外光谱检测,发现Mn²⁺与苯醌亚胺类染料不会发生反应,因而确定新物质生成是由于Mn³⁺的作用。由此得出结论,MnO₂在氧化苯醌亚胺类物质的过程中存在共性:首先,MnO₂与苯醌亚胺类染料反应产生Mn²⁺和苯醌亚胺类染料的衍生物。然后,MnO₂与Mn²⁺反应产生Mn³⁺,进而与苯醌亚胺类染料的衍生物反应生成不稳定络合物。