本文以纳米结构前驱体γ-MnOOH纳米棒为原料,对其进行热处理相继制备出β-MnO₂纳米棒、Mn₂O₃纳米棒和Mn₃O₄纳米棒。利用热分析和XRD对γ-MnOOH煅烧过程所得产物进行物相分析。当在空气中于250～1050℃温度范围内煅烧时,前驱物γ-MnOOH首先转化为β-MnO₂,再进一步氧化为Mn₂O₃,最终转变为Mn₃O₄。当在N₂气氛条件下,γ-MnOOH在500℃就可以直接转化为Mn₃O₄。经TEM和HRTEM分析,所得的锰氧化物保持了与前驱物γ-MnOOH相似的形貌。另以市售MnCO₃为前驱物进行热分解以及采用水热法分别制备出了Mn₂O₃微米球和Mn₃O₄纳米粒子。将所得纳米结构锰氧化物应用到染料废水处理,能催化H₂O₂氧化分解亚甲基蓝染料。 纳米结构锰氧化物在H₂O₂氧化分解亚甲基蓝染料过程的催化性能研究表明β-MnO₂纳米棒、Mn₂O₃纳米棒、Mn₃O₄纳米粒子的催化性能分别高于市售MnO₂,Mn₂O₃微米球和Mn₃O₄纳米棒。在β-MnO₂纳米棒、Mn₂O₃纳米棒、Mn₃O₄纳米粒子为催化剂条件下,分别研究了亚甲基蓝初始浓度、H₂O₂浓度、催化剂用量对亚甲基蓝脱色率的影响。动力学研究表明以β-MnO₂纳米棒、Mn₂O₃纳米棒、Mn₃O₄纳米粒子为催化剂的反应级数分别为2.5级、1级、1级,其反应速率常数分别为1.677（mol/L）^-1.5·min^-1、0.00724min^-1、0.01479min^-1。经COD、紫外-可见光谱、气相色谱、红外光谱分析表明,亚甲基蓝分子结构在催化反应过程遭到破坏,转变为有机小分子及二氧化碳等物质。