[发明专利]一种介态锰酸铁反式尖晶石及其制备方法和应用

权利要求书

1.介态锰酸铁反式尖晶石，其特征在于：所述介态锰酸铁反式尖晶石的分子式为Fe₃Mn₃O₈，是由锰铁羟基氧化物晶体向锰酸铁晶体过渡的介态微晶结构，化学式为：[FeⅢ][MnⅡFeⅢ]O₄[MnⅢ][FeⅡMnⅢ]O₄，或者，[FeⅢ][FeⅡFeⅢ]O₄[MnⅢ][MnⅡMnⅢ]O₄)；其中，所述Ⅱ、Ⅲ分别表示Fe或Mn的化合价为+2价或+3价。

2.如权利要求1所述的介态锰酸铁反式尖晶石的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)配制含有Fe³⁺、Mn²⁺的水溶液和强碱溶液，备用；

(2)将强碱溶液逐滴加入步骤(1)的水溶液中，滴加的同时不断搅拌，溶液中Fe³⁺/Mn²⁺摩尔浓度比控制在5:1～9:1；

(3)搅拌后进行沉淀，沉淀完全后继续滴加强碱性溶液进行活化，将活化pH值调节至10-12，将得到悬浊液静置；

(4)将步骤(3)静置后得到的溶液在设定温度下活化，完成后分离出沉淀物，洗涤后干燥，即得所述介态锰酸铁反式尖晶石；所述活化温度为55～65℃，时间为40～60h。

3.如权利要求2所述的介态锰酸铁反式尖晶石的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述配制含有Fe³⁺、Mn²⁺的水溶液的方法为：将Fe³⁺、Mn²⁺的可溶盐化合物溶于去离子水中，调配到设定浓度即可。

4.如权利要求3所述的介态锰酸铁反式尖晶石的制备方法，其特征在于：所述Fe³⁺、Mn²⁺的可溶盐化合物包括：与这两种金属离子对应的硝酸盐、硫酸盐或氯化物等中的一种或多种。

5.如权利要求3或4所述的介态锰酸铁反式尖晶石的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述Fe³⁺/Mn²⁺摩尔浓度比为7.69：1。

6.如权利要求2所述的介态锰酸铁反式尖晶石的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述强碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。

7.如权利要求6所述的介态锰酸铁反式尖晶石的制备方法，其特征在于：所述氢氧化钠或氢氧化钾的浓度为1-2mol/L。

8.如权利要求2-4任一项所述的介态锰酸铁反式尖晶石的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述活化时间为45-50h。

9.如权利要求2-4任一项所述的介态锰酸铁反式尖晶石的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述干燥的温度为20-60℃、时间为24-48h。

10.如权利要求1所述的介态锰酸铁反式尖晶石和/或如权利要求2-9任一项所述的方法制备的介态锰酸铁反式尖晶石在水质分析、检测、净化领域中的应用。