Mn3O4 NPs，四氧化三锰纳米颗粒

Mn3O4 NPs，四氧化三锰纳米颗粒是一种具有特殊物理化学性质的功能材料。

基本信息

• 化学式：Mn₃O₄

• 外观：多为棕黑色或黑色粉末，单分散性好时呈球形或类球形。

• 晶体结构：稳定相为四方尖晶石结构，晶格中包含 Mn²⁺和 Mn³⁺两种价态离子。

• 粒径：通常小于 100nm。

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制备方法

• 湿化学法：

• 共沉淀法：通过锰盐与氧化剂在碱性条件下反应生成前驱体，经煅烧获得产物。

• 水热法：在密闭高压釜中通过调节温度、pH 值和反应时间控制结晶度，可制备粒径均匀的纳米颗粒，缺点是设备要求较高。

• 溶胶-凝胶法：以有机锰化合物为原料，经水解缩聚形成凝胶后热处理，产物纯度高但流程复杂。

• 固相法：

• 机械球磨法：将三氧化二锰与氧化剂直接研磨反应，工艺简单但易引入杂质。

• 微波辅助固相法：结合微波技术可缩短反应时间，能耗降低约 30%，但设备投入较大。

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性能特点

• 氧化还原活性与催化性能：由于存在混合价态（Mn³⁺/Mn⁴⁺），赋予其优异的氧化还原活性，在催化领域优于单一价态氧化锰，如对苯酚的降解效率较铁盐催化剂提高 2 倍，且在中性条件下仍保持 80% 以上活性。

• 电化学性能：具有较高的理论比容量，约 700mAh/g，作为锂离子电池正极材料时，能量密度较传统钴酸锂提升 15% 以上，且在超级电容器中表现出高比电容和良好的循环稳定性。

• 热稳定性：在 300℃以下无明显相变，热稳定性优于部分镍基氧化物。

• 磁性：具有顺磁性和弱铁磁性，其磁性受粒径和温度影响显著。

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Mn3O4 NPs，四氧化三锰纳米颗粒

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