专利名称：多孔氧化锰纳米薄片材料及其制备方法
技术领域：
本发明是一种纳米薄片材料及其制备方法，尤其是一种多孔氧化锰纳米薄片材料及其制备方法。
其中，微孔氧化锰的孔道较小，在应用上受到一定的限制。介孔氧化锰的合成在技术上难度较大。胶体晶体模板的制备工艺过程复杂，技术难度较高，限制了大孔氧化锰的合成。对介孔和大孔氧化锰来说，需要在合成方法和手段上有所突破，才能获得可观量的样品。而且，所述介孔和大孔氧化锰分别为粉状和块状，难以进一步加工成纳米薄片材料，使其应用范围受到限制。
其中，季铵盐可以使用八～十八烷基三甲基溴化铵，尤其是十六烷基三甲基溴化铵，其来源广、成本低；高锰酸钾和季铵盐的溶液可以是常用的水溶液，也可以是其它溶液(两者所使用的溶剂可为同一溶剂，或相互互溶溶剂，或部分互溶溶剂，这些溶剂只能溶解反应物，不能与反应物和产物发生反应)，浓度不限。室温干燥过程可以是在自然状态下风干，也可以是在真空条件下干燥。真空干燥的目的是加快干燥速度。热处理过程可以使用普通的加热炉(箱式炉，管式炉等)。3、有益效果本发明的优点是(1)制备方法和手段上简单、可操作性强、易于推广。(2)所得材料为二维多孔纳米薄片材料。(3)结晶程度可调。(4)孔道尺度大小可调。
图2300℃处理5小时的样品透射电镜照片，平均孔径为4.0纳米。
图3400℃处理5小时的样品透射电镜照片，平均孔径为6.5纳米。
图4550℃处理5小时的样品扫描电镜照片，平均孔径为21.1纳米。
图5800℃处理5小时的样品扫描电镜照片，平均孔径为50.7纳米。
图6不同温度处理后样品的X-射线衍射图(图中数字对应处理温度)。
权利要求
1.一种多孔氧化锰纳米薄片材料，其特征在于该材料以等摩尔量的高锰酸钾和季铵盐反应所得的高锰酸季铵盐为前驱体材料，经反应后得到纳米薄片多孔氧化锰，其纳米薄片的多孔氧化锰厚度为11～80纳米，平均孔径为4.0～50.0纳米，相结构为Mn3O4或Mn5O8或Mn2O3或它们的混合物。
2.根据权利要求1所述的多孔氧化锰纳米薄片材料，其特征在于季铵盐可以是八～十八烷基三甲基溴化铵，尤其是十六烷基三甲基溴化铵。
3.一种多孔氧化锰纳米薄片的制备方法，其特征在于制备的方法为将等摩尔量的高锰酸钾KMnO4和季铵盐分别溶解成溶液，再将两溶液混合，生成紫红色的凝胶；过滤，洗涤，室温干燥，得到层状结构高锰酸季铵盐；将该物质进行热处理，得到纳米级薄片状的多孔氧化锰。
4.根据权利要求3所述的多孔氧化锰纳米薄片制备方法，其特征在于热处理的温度为90℃～800℃。
5.根据权利要求3所述的多孔氧化锰纳米薄片制备方法，其特征在于溶解高锰酸钾和委铵盐的溶剂为不能与高锰酸钾或季铵盐及该反应物的产物发生化学反应的溶剂，如水。
全文摘要
多孔氧化锰纳米薄片材料及其制备方法是一种纳米薄片多孔材料及其制备方法，该材料以高锰酸季铵盐为前驱体，经反应后所得的二元锰的氧化物，其钠米薄片的多孔氧化锰厚度为11～80纳米，平均孔径为4.0～50.0纳米，相结构为Mn
文档编号C01G45/00GK1467159SQ03113388
公开日2004年1月14日 申请日期2003年5月1日 优先权日2003年5月1日
发明者王文楼, 吴敏昌, 刘先明, 刘占强 申请人:中国科学技术大学