[发明专利]一种高纯度大表比面积α-MnO2

说明书

本发明公开了一种α‑MnO₂的合成方法，通过控制还原剂的种类，用量比及反应条件，可以出人意料地得到高晶型纯度的α‑MnO₂，且制得的α‑MnO₂具有非常高的比表面积，与市面上其他二氧化锰比较，其可以对甲醛进行高效的降解，降解效率稳定。

技术领域

本发明涉及一种材料的制备方法，特别涉及一种α-MnO₂的水热合成方法。

背景技术

甲醛是最重要的室内污染物之一，主要来源于各种人造板和室内装饰材料。目前空气净化产品中的净化异味仍采用普通的活性炭滤网吸附，其寿命短又常常因为滤网更换不及时造成二次污染。

二氧化锰是一种公知的室温下具有除甲醛功能的物质，被广泛用于制备除甲醛材料。研究表明，二氧化锰可以催化氧化甲醛，使其分解为二氧化碳和水。二氧化锰的晶型结构复杂，存在α、β、γ等5种主晶及30余种次晶，不同晶型的二氧化锰具有不同的特性。

已经报导的二氧化锰制备方法有很多种，包括水热沉淀法、水热分解法、固相法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、电化学法、微乳液法、流变相反应法、γ射线照射法、臭氧氧化法等。制备方法的不同对纳米二氧化锰的粒度分布、晶粒尺寸以及晶型的转变都具有不同程度影响

目前普遍采用较为复杂的方法才可以制备得到具有较高晶型纯度的二氧化锰，开发出一种简便的高晶型纯度的二氧化锰制备方法，具有非常实际的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种二氧化锰的制备方法，该制备方法可以简便、高效地制备得到高晶型纯度的α-MnO₂。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一个方面，提供：

一种α-MnO₂的水热合成方法，包括如下操作：

1)配制摩尔浓度为0.05～2M的还原剂溶液；

2)将高锰酸盐加入所述还原剂溶液中，高锰酸盐与所述还原剂的摩尔比1：(1.5～15)，混合均匀，得到混合液；

3)将混合液置于水热釜内，120～200℃下进行水热合成反应；

4)反应完毕后，固液分离，得到α-MnO₂。

在一些水热合成方法的实例中，所述还原剂溶液的摩尔浓度为0.05～1M。这种浓度下，既可以有效还原高锰酸盐，又可以避免还原浓度过高带来的不利影响。

在一些水热合成方法的实例中，所述还原剂选自葡萄糖、水溶性二价锰盐或氨。

在一些水热合成方法的实例中，所述还原剂为葡萄糖，高锰酸盐与所述还原剂的摩尔比 1：(1.5～15)，进一步的，还原剂溶液的浓度为0.05～1M。

在一些水热合成方法的实例中，所述水热合成的反应温度为120～180℃，优选140℃～ 180℃。

在一些水热合成方法的实例中，所述水热合成的反应时间为10～20h。

在一些水热合成方法的实例中，所述水热合成的过程中，水热釜内还添加有α-MnO₂载体。

在一些水热合成方法的实例中，所述载体包括但不限于在水热反应过程中稳定的活性炭、陶瓷片、铝基材、滤网。

本发明的第二个方面，提供：

一种空气净化器件，包括载体，所述载体上负载有本发明第一个方面所述水热合成方法制备得到的α-MnO₂，或所述载体按本发明第一个方面所述的水热合成方法负载有α-MnO₂。