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(1)采用硫酸锰两步法合成了低硫Mn3O4,实验研究了水解物的生成及洗涤条件对水解物及Mn3O4中硫酸根含量的影响。测定了不同加料方式、氨锰比、硫酸锰浓度、反应温度、氨水滴加速度条件下生成的水解物及其Mn3O4产品的硫酸根含量,并对水解物分别使用稀氨水硝酸铵溶液和水洗涤除硫,比较了匀浆及淋洗两种洗涤方式下的硫酸根含量。实验结果表明,在硫酸锰浓度0.5mol/L、温度60℃、氨水滴加时间20min、氨锰比3:1条件下,采用向硫酸锰溶液中滴加稀氨水的方法硫酸根含量相对较低,Mn3O4产率可达86.1%。对水解物采用匀浆洗涤能明显降低其硫酸根含量,效果优于淋洗方法,使用2%稀氨水匀浆洗涤两次所得Mn3O4的硫酸根含量可降低至0.09%。(2)实验研究了Mn-卤化铵-H2O体系中锰粉的水解反应,通过排水法定时定量测量锰粉水解反应放出的氢气,计算得到锰粉反应的转化率,实验结果表明氟化铵、氯化铵、溴化铵、碘化铵都能催化金属发生锰粉水解反应,随着氯化铵、溴化铵、碘化铵浓度增大转化率升高,氟化铵和氯化铵体系随温度升高转化率升高,在40℃、卤化铵浓度0.3739mol/L时,NH4I、NH4Br催化反应转化率相近,为91~92%,NH4Cl催化反应转化率为78.81%,NH4F催化反应转化率为22.86%,卤化铵催化能力次序为NH4I~NH4Br>NH4Cl>NH4F。(3)用NH4Cl、(NH4)2SO4以及HCOONH4作为催化剂两步法制备了四氧化三锰,研究了催化剂种类、温度、浓度对催化过程和产品的影响,测定了催化剂的反应级数和反应的表观活化能。结果表明:三种催化剂都能快速的催化锰粉水解,催化剂浓度较低时水解反应对催化剂呈一级反应,催化剂浓度过高时则偏离一级反应,锰粉水解时的表观活化能在20kJ/mol左右,说明温度对反应影响较小,主要受扩散过程控制,其它有机铵盐对催化锰粉水解速率比较表明,乳酸铵、酒石酸铵的催化效率要比氯化铵要高,琥珀酸铵与氯化铵的催化效率大约相等,氨三乙酸铵、丙酸铵、正戊酸铵、对氨基苯磺酸、苯甲酸铵催化效率都要比氯化铵低。(4)采用硫酸锰水解-氧化两步法制备了多孔性四氧化三锰,以X射线衍射、扫描电镜和氮吸附比表面仪对其进行了表征,研究了该多孔性Mn3O4在不同的溶液pH值、吸附时间、投加量和温度下对水中Cd(Ⅱ)的吸附行为,并测定了吸附过程的动力学和热力学参数。实验结果表明,该法合成的四氧化三锰属四方体心结构,一次晶粒尺寸为45.8nm,颗粒间存在大量的孔洞,BET法比表面积为40.27m2/g。在293K,pH5.5,吸附12h时达到平衡,饱和吸附量为12.8mg/g。该吸附过程符合准二级反应动力学模型,其反应的吸附活化能为2.743kJ/mol,吸附等温线较好地符合Langmuir等温方程,吸附焓变和熵变均为正值,自由能变为负值,说明该吸附过程为自发的吸热过程。(5)实验研究了四氧化三锰对Pb(Ⅱ)的吸附过程,考察了溶液pH、四氧化三锰投放量、温度、时间等因素对吸附的影响,实验结果表明:最佳吸附pH=6.6时吸附率为95.3%。降低温度有利于吸附Pb(Ⅱ),吸附过程符合HO准二级动力学模型、粒子内部扩散模型及符合Langmuir吸附等温方程式,△G、△H和△S均为负值,说明吸附过程为自发放热的过程,吸附活化能为21.550kJ/mol,吸附机理为物理吸附。