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锰的氧化物作为一类重要的过渡金属材料,在催化、吸附、电极材料等领域具有广泛的应用。本课题组在前期工作中已经成功制备出多种结构的锰氧化物,如α-MnO2纳米棒、β-MnO2纳米棒、Mn3O4纳米棒等,并将其应用于染料脱色以及催化酯化反应中。在此基础上,本文设计和制备了两类不同结构的锰氧化物,包括介孔结构β-MnO2纳米纤维和Mn2O3纳米空心球。将β-MnO2纳米纤维用作催化剂催化过氧化氢氧化分解亚甲基蓝(MB);将Mn2O3纳米空心球作为催化剂催化乙酸正己酯的合成反应,并就结构与性能的关系进行了分析。以介孔氧化硅材料MCM-41为模板,硝酸锰为锰源,通过浸渍、450°C焙烧4 h得到Mn-MCM-41,用NaOH溶液溶解除去氧化硅模板得到了锰氧化物。采用XRD、HRTEM、N2吸附-脱附等测试技术对合成产物进行了表征,结果表明,制备出的产物是纯相的β-MnO2纳米纤维,直径小于3 nm。纳米纤维之间有序排列组成类似MCM-41模板的介孔结构,其比表面积达到136.5 m2/g。将所制备的β-MnO2纳米纤维用于催化过氧化氢氧化分解质量浓度为60 mg/L的亚甲基蓝(MB)模拟染料废水,经100 min反应后,亚甲基蓝水溶液脱色率达到了97.59 %。所制备的催化剂对降解处理高浓度亚甲基蓝溶液,具有降解脱色率高,反应速度快等优点。制备了单层和双层Mn2O3纳米空心球,并将其应用于酯化反应中。以微米碳球为模板,不同量的硝酸锰为锰源,浸渍1-3天、以不同升温速率至450°C焙烧6 h后,分别得到直径约为600 nm的单层Mn2O3纳米空心球以及直径约为300 nm双层Mn2O3纳米空心球。以双层Mn2O3纳米空心球作为催化剂,催化合成乙酸正己酯,考察了催化剂用量、物料比、酯化反应温度、酯化时间等因素对酯化率的影响,得出最佳工艺条件为:酸醇摩尔比为1.5:1,催化剂加入量为0.05 g,反应温度为135°C,反应时间为1.5 h。此条件下酯化率可达89.7%。