二氧化锰1313-13-9催化剂 新品

二氧化锰（Manganese Dioxide, MnO₂）

二氧化锰是一种重要的过渡金属氧化物，广泛应用于电池、催化、化工等领域。以下是其关键信息：

1. 基本性质

• 化学式：MnO₂

• 分子量：86.94 g/mol

• 外观：黑色或黑褐色粉末/晶体（天然存在形式为软锰矿）。

• 晶体结构：

• α型（四方晶系，最稳定，电池级常用）。

• β型（斜方晶系，催化活性高）。

• γ型（无定形，高反应活性）。

• 溶解性：

• 不溶于水、稀酸/碱；溶于浓盐酸（加热释放氯气）。

• 稳定性：

• 高温分解（>535°C生成Mn₂O₃ + O₂）。

2. 制备方法

（1）天然开采

• 软锰矿（Pyrolusite）提纯，但纯度较低（需化学处理）。

（2）化学合成

• 电解法（高纯度电池级MnO₂）：

  $${\text{MnSO}}_4+2{\text{H}}_2\text{O}\stackrel{\text{电解}}{\to }{\text{MnO}}_2+{\text{H}}_2{\text{SO}}_4+{\text{H}}_2\uparrow$$

• 氧化法：

• Mn²⁺盐（如MnSO₄）与强氧化剂（KMnO₄、NaClO）反应：

  $$2{\text{KMnO}}_4+3{\text{MnSO}}_4+2{\text{H}}_2\text{O}\to 5{\text{MnO}}_2+{\text{K}}_2{\text{SO}}_4+2{\text{H}}_2{\text{SO}}_4$$

• 热分解法：

• Mn(NO₃)₂或MnCO₃加热分解：

  $${\text{Mn(NO}}_3{\text{)}}_2\stackrel{\mathrm{\Delta }}{\to }{\text{MnO}}_2+2{\text{NO}}_2\uparrow$$

3. 主要应用

（1）电池材料

• 碱性锌锰电池：正极活性物质（还原为Mn₂O₃）。

• 锂离子电池：LiMn₂O₄正极前驱体。

（2）催化剂

• 氯气制备（Deacon工艺）：

  $$4\text{HCl}+{\text{O}}_2\stackrel{{\text{MnO}}_2}{\to }2{\text{Cl}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$$

• 有机合成：氧化醇、烯烃等（如环己酮制备）。

（3）环境处理

• 废水处理：氧化降解有机物（如酚类污染物）。

• 脱硫剂：去除烟气中的SO₂。

（4）其他用途

• 玻璃脱色剂（消除Fe²⁺绿色）。

• 陶瓷釉料（黑色着色剂）。

• 橡胶硫化促进剂。