stringtranslate.com

Оксид марганца(II,III)

Оксид марганца (II,III) — это химическое соединение с формулой Mn 3 O 4 . Марганец присутствует в двух степенях окисления +2 и +3, и формулу иногда записывают как MnO · Mn 2 O 3 . Mn 3 O 4 встречается в природе в виде минерала гаусманита .

Подготовка

Mn 3 O 4 образуется при нагревании любого оксида марганца на воздухе выше 1000 °C. [3] Значительные исследования были сосредоточены на получении нанокристаллического Mn 3 O 4 и различных синтезах, включающих окисление Mn II или восстановление Mn VI . [4] [5] [6]

Реакции

Было обнаружено, что Mn 3 O 4 действует как катализатор для ряда реакций, например, окисления метана и оксида углерода; [7] [8] разложения NO, [9] восстановления нитробензола [10] и каталитического горения органических соединений. [11]

Структура

Mn 3 O 4 имеет структуру шпинели , где оксидные ионы кубически плотно упакованы, а Mn II занимает тетраэдрические позиции, а Mn III — октаэдрические позиции. [3] Структура искажена из-за эффекта Яна-Теллера . [3] При комнатной температуре Mn 3 O 4 является парамагнитным , ниже 41-43 К он становится ферримагнитным [12], хотя сообщалось, что в нанокристаллических образцах это снижается примерно до 39 К. [13]

Использует

Mn 3 O 4 иногда используется в качестве исходного материала при производстве мягких ферритов , например, феррита марганца и цинка [14] и оксида лития и марганца, используемого в литиевых батареях [15] .

Тетроксид марганца также может использоваться в качестве утяжелителя при бурении участков пласта в нефтяных и газовых скважинах. [ необходима ссылка ]

Ссылки

  1. ^ abcde Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0381". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ ab Zumdahl, Steven S. (2009). Химические принципы 6-е изд . Houghton Mifflin Company. стр. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. ^ abc Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  4. ^ Наностержни гаусманита Mn 3 O 4 : синтез, характеристика и магнитные свойства Джин Ду и др. Нанотехнология, (2006),17 4923-4928, doi :10.1088/0957-4484/17/19/024
  5. ^ Одностадийный синтез наночастиц Mn 3 O 4 : структурное и магнитное исследование Васкес-Олмос А., Редон Р., Родригес-Гатторно Г., Мата-Самора М.Э., Моралес-Лил Ф., Фернандес-Осорио А.Л., Санигер Дж.М. Журнал Коллоид и наука о интерфейсах, 291, 1, (2005), 175-180 doi :10.1016/j.jcis.2005.05.005
  6. ^ Использование углеродистых полисахаридных микросфер в качестве шаблонов для изготовления полых сфер оксидов металлов Сяомин Сан, Цзюньфэн Лю, Ядун Ли, Химия - Европейский журнал, (2005), 12, 7, 2039 – 2047, doi : 10.1002/chem.200500660
  7. ^ Поведение оксидов марганца при восстановлении и окислении Stobhe ER, de Boer AD, Geus JW, Catalysis Today. (1999), 47, 161–167. doi :10.1016/S0920-5861(98)00296-X
  8. ^ Исследование in situ XRD однократно и двукратно промотированных катализаторов оксида марганца для связывания метана. Moggridge GD, Rayment T, Lambert RM Journal of Catalysis, (1992), 134, 242–252, doi :10.1016/0021-9517(92)90225-7
  9. ^ Разложение NO над Mn 2 O 3 и Mn 3 O 4 . Yamashita T, Vannice A., Journal of Catalysis (1996),163, 158–168, doi :10.1006/jcat.1996.0315
  10. ^ Селективное восстановление нитробензола в нитрозобензол с использованием различных видов катализаторов на основе тетраоксида тримарганца. Wang WM, Yang YN, Zhang JY, Applied Catalysis A. (1995), 133, 1, 81–93 doi :10.1016/0926-860X(95)00186-7
  11. ^ Каталитическое горение углеводородов C3 и оксигенатов над Mn 3 O 4 . Baldi M, Finocchio E, Milella F, Busca G., Applied Catalysis B. (1998), 16, 1, 43–51, doi :10.1016/S0926-3373(97)00061-1
  12. ^ Магнитная структура Mn 3 O 4 по данным нейтронной дифракции Буше Б., Буль Р., Перрен М., J. Appl. Phys. 42, 1615 (1971); doi : 10.1063/1.1660364
  13. ^ Синтез суперпарамагнитных нанокристаллитов Mn 3 O 4 с помощью ультразвукового облучения IK Gopalakrishnan, N. Bagkar, R. Ganguly и SK Kulshreshtha Journal of Crystal Growth 280, 3-4, (2005), 436-441, doi :10.1016/j.jcrysgro.2005.03.060
  14. ^ Метод изготовления марганцево-цинкового феррита Номер патента США: 4093688 (1978) Артур Витоп, Роджер Эмиль Травальи
  15. ^ Процесс получения оксидов лития и марганца, номер патента США: 6706443, (2004), Хорст Крампиц, Герхард Вонер