[发明专利]一种二氧化锰的绿色制备方法

说明书

本发明涉及一种二氧化锰的绿色制备方法。本发明包括步骤：将高锰酸钾溶液加入花粉悬浊液中反应；反应结束后过滤并对滤渣进行洗涤；所述滤渣干燥粉碎得到中间粉末产品；将所述中间粉末产品进行煅烧获得最终产品二氧化锰。本发明采用花粉作为还原剂和生物模板，高锰酸钾作为锰源来制备二氧化锰微晶。所述花粉可以为二氧化锰的生成起到还原剂的作用，同时花粉及其特殊的颗粒结构还为二氧化锰颗粒的生成起到模板的作用。采用获得的二氧化锰产品光催化降解孔雀石绿染料，表明其有较好的催化性能。本发明操作简便、条件温和、节能环保。

技术领域

本发明属于二氧化锰制备技术领域，具体是涉及一种二氧化锰的绿色制备方法。

背景技术

近年来，二氧化锰作为一种重要的工业材料，被广泛应用于超级电容器、催化、吸附、以及复合材料等方面。二氧化锰的制备方法主要包括水热合成法、化学沉淀法、溶胶-凝胶法、模板法等。随着经济社会的不断发展，随之而来的却是环境问题带给人们的担忧，其中以化工行业带来的各种污染问题尤为显著。现有二氧化锰的制备方法也存在诸多弊端，比如水热合成法需要高温高压酸性环境，化学沉淀法需要反复洗涤，溶胶-凝胶法需要金属醇盐等前驱体，模板法需要较高的成本。因此，低消耗、低成本、节能环保、条件温和、工艺简便成为化工行业当下的主要发展方向。由于大多数文献中介绍的关于二氧化锰的制备方法，都并不符合环保节能的要求，所以研究出一种二氧化锰的绿色制备方法成为当下亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种二氧化锰的绿色制备方法。该制备方法操作简便、条件温和、节能环保。

为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种二氧化锰的绿色制备方法，包括以下步骤：

S1、将高锰酸钾溶液加入花粉悬浊液中反应；

S2、反应结束后过滤并对滤渣进行洗涤；

S3、所述滤渣干燥粉碎得到中间粉末产品。

进一步，该方法还包括步骤：S4、将所述中间粉末产品进行煅烧获得最终产品二氧化锰。

优选，所述步骤S1中高锰酸钾溶液由质量比为(3.0～3.2):1000的高锰酸钾与去离子水混合配置获得，所述花粉悬浊液由质量比为(10～20):1000的花粉与去离子水混合配置获得，所述高锰酸钾溶液与花粉悬浊液的反应体积比为(0.9～1.1):(0.9～1.1)。

优选，所述步骤S1中花粉为油菜花粉。

进一步，所述步骤S1中反应温度为25～50℃，反应时间为18～22min，所述步骤S1中反应采用水浴加热。

进一步，所述步骤S2中洗涤是先用水洗涤1～2次，然后用无水乙醇洗涤2～3次。

优选，所述步骤S3中干燥温度为78～82℃。

优选，所述步骤S4中煅烧温度为500～600℃，煅烧时间为2.5～3.5h。

优选，所述煅烧的升温速率控制在5℃/min。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明花粉可以为二氧化锰的生成起到还原剂的作用，同时花粉颗粒的结构还为二氧化锰的生成起到生物模板的作用。

所述油菜花粉中富含大量的氨基酸、蛋白质、糖类和维生素等，其中的还原糖与还原性氨基酸等还原性生物分子共同作用还原高锰酸根离子(MnO₄^-)使之生成二氧化锰。花粉的准球形及其表面网状多孔的结构为壳状、多孔、具有大的比表面积的二氧化锰颗粒的形成起到模板作用。采用获得的二氧化锰产品光催化降解孔雀石绿染料，表明其有较好的催化性能。