碳酸锰真空热解法制备Mn3O4粉(2)
2。4。1真空焙烧温度对热解产物的品质的影响 12
2。4。2 真空焙烧时间对热解产物品质的影响 12
2。4。3 焙烧真空度对热解产物品质的影响 12
第三章实验结果与讨论 14
3。1 产物的分析与表征 14
3。1。1 热重/差热分析（TGA/DSC1） 14
3。1。2 X射线粉末衍射（XRD） 14
3。1。3 扫描电镜(SEM) 14
3。1。4能谱分析 15
3。2 实验结果 15
3。2。1 MnCO3的热分解行为分析 15
3。2。2 产品的物相分析 16
3。2。3 产物的能谱和形貌分析 20
3。3 本章小结 23
第四章结论 24
致谢 25
参考文献 26
第一章绪论
1。1 Mn3O4的性质和用途
1。1。1Mn3O4的性质
四氧化三锰（Mn3O4）又称为黑锰矿，天然的黑锰矿为黑色，人工制备的Mn3O4呈黑色或者红棕，棕色等。分子量为228。1，理论含锰量72。03%，熔点为1590 ℃，比重为4。7～ 4。9 g/cm3，硬度5 [1]。
Mn3O4的化学式也可以写成MnO·Mn2O3，或者它的离子式结构为Mn2+[Mn3+2]O2-4。四氧化三锰为尖晶石结构，Mn2+离子和Mn3+离子分布在两种不同的晶格上[2]，结构通式可以表达为AB2O4。四氧化三锰在不同的温度下具有不同的尖晶结构，当温度小于1433K时，四氧化三锰为扭曲的尖晶结构，其离子分布模型为：Mn2+（Mn3+)O4；当温度大于1433K时，四氧化三锰为立方尖晶石结构，其离子分布模型为：Mn2+（Mn2+Mn3+Mn4+）O4。
四氧化三锰的磁性性能很早之前就有人做了这方面的研究。研究人员发现，当温度由居里温度Tc（约为42K）下降时，Mn3O4的磁结构也随着温度而变化，42～39K，39～33K，以及33K以下的温度区域中，其结构各不相同。33K以下，Mn3O4的磁结构为斜自旋排列。在33～39K之间Mn3O4的磁结构为螺旋自旋结构。39K与Tc之间，磁排序为Ne’el型。42K以下Mn3O4为亚铁磁性[2]。
1。1。2 Mn3O4的用途
Mn3O4是电磁电子工业生产锰锌铁氧体的磁性原料，四氧化三锰制备出来的的软磁材料性质优良，剩磁感应曲线狭窄，并且具有很高的直流电阻率，制备出来的软磁体也不会因为高温而产生裂痕，因为这些优良的性质Mn3O4在电子工业中的应用非常广泛 [3]。Mn3O4还可以作为色料，一些油漆厂就以Mn3O4作为颜色的色料来生产油漆 [4]，含有四氧化三锰的油漆或涂料喷洒在钢铁上比一般的油漆或涂料抗腐蚀性能更强[5]。时，纳米级的Mn3O4粉末还可以作还原剂去选择性的还原硝基苯，或者作为催化剂，分解氮氧化物与一氧化碳。伴随着科学技术的不断发展，Mn3O4的研究与运用被人们运用的不同的领域之中，它优良性能的开发运用越来越得到重视。。尖晶石结构锂锰氧阴极材料的合成原料中，属性较好的要数具有低的孔隙率和较高的敲实密度的尖晶石型四氧化三锰。由于Mn3O4的氧化性，纳米级Mn3O4粉末可以作为催化剂去还原氮氧化物、氧化甲烷，并且可以有效清除CO，而且价格优廉[6]。
1。2 Mn3O4的制备工艺
四氧化三锰的制备工艺多种多样，根据制造原料分类，可以分为4类：第一类是以锰的氧化物或者氢氧化物（如MnO2，Mn2O3，MnO（OH）等）经氧化或者还原制备得到Mn3O4。第二类是通过锰盐（如MnSO4，MnCO3，MnCl2等）还原或者氧化制备。第三类是锰金属经过氧化制备Mn3O4。最后一类是以锰的氧化物和锰盐经氧化还原制备[1]。
制备Mn3O4的方法各种各样，但是由于受到工艺条件、原料成本、产品质量等因素的影响，大多数制备方法只能在实验室内进行，很难运用到工业中。但是这些方法在锰的回收利用，资源的综合利用中都有很大的借鉴。
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