一、1nm锰矿相的人工合成及其金属阳离子交换特性（论文文献综述）
张健[1]（2021）在《赤泥协同多源固废制备注浆材料组成设计、水化机理与性能调控》文中进行了进一步梳理我国基础设施建设蓬勃发展,公路铁路、水利水电、城市地下空间等一大批基础设施工程投入建设,目前,我国已成为世界上隧道与地下工程建设规模及难度最大的国家。隧道与地下工程建设过程中,经常遭遇断层、破碎岩体、软弱地层、岩溶等不良地质,极易诱发围岩塌方、突水突泥、涌水溃砂等地质灾害,突发性的地质灾害对施工人员、机具造成巨大损失,也严重威胁着隧址区水文、生态环境。注浆材料作为对不良地质体进行治理的主体,在注浆工程中扮演着重要的角色。目前硅酸盐水泥基注浆材料应用最为广泛,但随着地下工程灾害治理难度的提升,水泥基注浆材料凝结时间长、早期强度增长率低等工程性能缺陷日益突出,并且随着社会环保意识的增加,水泥制备原料不可再生,制备过程能耗高、污染重等环境问题也日益显现,因此,研发一种高性低价的新型注浆材料,成为保证隧道与地下工程建设安全的重要课题。与此同时,伴随着我国经济的高速发展,每年将产生高达数十亿吨的工业及城市固体废弃物,目前这些固废大多以堆存为主,综合利用没有根本突破,堆积日增,环境社会压力巨大。然而固废化学组成虽各不相同,但其主要成分均为SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等,具有潜在胶凝活性,利用固废制备注浆材料,不但能够实现隧道与地下工程地质灾害的有效防控,推动我国地下工程建设发展;同时也符合环保行业和绿色建筑业的发展需求,是“生态文明”和社会“绿色发展、循环发展、低碳发展”的必然要求。然而,固废制备注浆材料时存在组成波动性大、胶凝活性差、污染环境等问题,如何利用固废制备绿色高性低价的注浆材料已成为隧道与地下工程建设可持续发展的重要方向之一。本文以注浆工程性能需求为导向,以典型难利用工业固废赤泥为主要研究对象,针对固废制备注浆材料存在的关键科学问题展开研究,建立了多类型固废协同利用的赤泥基注浆材料的制备理论,分析了赤泥基注浆材料水化机理,探究了其水化动力学模型,形成了赤泥基注浆材料性能调控方法,确保了新型注浆材料的服役安全特性及环保特性,并实现了赤泥基注浆材料节能减排降耗容量分析,取得了一系列研究成果。（1）针对赤泥胶凝活性低,组成复杂多变的利用难题,揭示了赤泥胶凝活性提升机制,确定了赤泥协同多类型固废胶凝体系不同类型水化产物的形成规律,提出了赤泥基注浆材料制备过程中的配比设计方法,建立了基于多类型固废协同利用的赤泥基注浆材料制备理论;（2）探究了赤泥基注浆材料水化硬化过程中浆体流变动力学特征、自由水赋存状态变化规律、微观形貌变化特征以及水化放热量变化规律。确定了赤泥基注浆材料的水化动力学特征,揭示了赤泥基注浆材料的水化机理,依托Krstulovic-Dabic模型分析了赤泥基注浆材料的水化动力学特征;（3）水文地质条件复杂多变的岩土工程对注浆材料提出了不同的性能要求,揭示了赤泥原料粒径、水灰比、外加剂等制备参数对赤泥基注浆材料工作性能的作用机制,提出了赤泥基注浆材料性能的动态调控方法,并基于人工神经网络和遗传算法,建立了赤泥基注浆材料凝结时间和力学强度的动态预测方法;（4）分析了赤泥基注浆材料在离子侵蚀、应力荷载等服役环境下力学性能的演化规律,根据Weibull函数分布和Lemaitre应变等效原理提出了赤泥基注浆材料结石体失稳破坏的数学关系;（5）针对赤泥碱性组分、重金属等污染因子可能带来的环境污染问题,阐明了赤泥基注浆材料结石体中碱性组分和重金属元素的浸出规律,揭示了污染因子的固化机理,并提出了相应的固化方法,实现了赤泥基注浆材料在岩土工程应用过程中的绿色环保特性,并基于eBalance全寿命周期方法实现了赤泥基注浆材料在岩土工程中应用的节能减排降耗容量分析。
王珊[2]（2020）在《钙钛矿结构稀土铬酸盐的低温可控水热合成、磁性及热致变色性质研究》文中提出钙钛矿结构化合物（ABX3）具有丰富的物理化学性质,在超导材料、太阳能电池材料、固体氧化物燃料电池、气体传感器、汽车尾气处理催化剂、光电催化剂、铁电材料、热致变色材料、磁性材料等方面都有广阔的应用前景。材料的制备方法直接影响材料的结构,进而可以此作为材料性能的调控手段。水热法合成材料反应温度低、产物结晶性好、晶粒尺寸和形貌均匀,并可通过调变合成条件对晶体的高能晶面的生长调控。相比于其它类型钙钛矿氧化物,钙钛矿型稀土铬酸盐因Cr元素本身同时具有酸性和碱性两种化学性质及较大的CrO6八面体扭曲,使得其用水热法合成具有较大难度,需要更高的反应温及自生压力。利用温和水热法制备钙钛矿型铬酸盐单晶体是亟需突破的瓶颈。本论文提出程序脱水晶化的方法,成功实现了低温水热环境下的钙钛矿型稀土铬酸盐的水热晶体制备及其可控掺杂、高能晶面的可控生长等,同时对所得样品进行了磁性及热致变色等性质的研究。主要内容包括以下几个部分:（1）利用程序结晶的方法,成功的在低温水热条件下制备出了钙钛矿型重稀土铬酸盐RECrO3（RE=Er、Tm、Yb、Lu）,并发现结构中CrO6八面体的扭曲度随A-位原子序数的增大（即原子半径的减小）而增加,该扭曲度影响了Cr3+的反铁磁排列,产生了倾斜反铁磁行为,在奈尔温度以下出现了剩磁。（2）在低温水热下实现了部分钙钛矿型稀土铬酸盐的高能晶面生长,以尿素分解得到的NH4+为晶面生长抑制剂,实现了RECrO3（RE=La、Pr、Nd）单晶体的晶面调控,并以NdCrO3为例阐明了晶面选择性生长的合成机制。（3）利用低温水热方法成功的实现了B-位Mn元素在LaCrO3中的可控掺杂。所制备的样品均为微米级立方块状单晶。Mn元素的掺杂可有效调控样品的磁性,磁熵变性质表明该系列化合物内部出现了二级相变,与其它制备方法相比低温水热法制备的该系列样品内部出现了更高的磁有序。（4）在低温水热体系下制备了微米级立方块状的B-位Al掺杂的系列LaCrO3单晶材料。该系列材料在室温到600oC范围内表现出了成分及温度依赖的热致变色行为。材料在所测试温度范围内存在可逆及不可逆热致变色区域。可逆热致变色来源于样品受热而产生的晶格膨胀,不可逆热致变色来源于样品随着温度的升高内部产生了部分+6价的铬。本论文的研究为钙钛矿结构铬酸盐单晶材料的合成、结构及应用研究提供新的材料制备技术和材料合成化学理论基础。
赵怀燕[3]（2018）在《Mn（Ⅱ）对土壤氧化锰矿物转化的影响及其机制》文中研究说明锰氧化物（包括锰的氧化物和氢氧化物）在土壤和沉积物中普遍存在,因其电荷零点低、表面活性强、氧化还原电位高,影响到Fe（Ⅱ）、As（III）、Se（IV）、Cr（III）、Pu（IV）等变价元素和一些有机物的氧化或催化氧化,以及它们在土壤溶液和天然水体中迁移、转化、生物有效性和毒性。不同的锰氧化物对金属离子和有机物的反应活性有显着差异。本文以环境中常见的高价层状锰氧化物（水钠锰矿）、高价隧道锰氧化物（锰钾矿）和低价层状锰氧化物（六方水锰矿）为研究对象,采用X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM/SAED）、高分辨透射电镜（HRTEM）、扫描透射电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）和X射线吸收光谱（XAS）等测试技术,结合元素分析系统研究了水钠锰矿、锰钾矿和六方水锰矿等土壤中常见氧化锰矿物的形成、转化过程以及相关影响因素。这些研究为深入理解环境中低价和高价氧化锰矿物的化学形成以及转化途径等地球化学过程提供依据。取得的主要结果有:1.水钠锰矿层对称型的转化。水钠锰矿是土壤中最常见的活性氧化锰矿物,也是许多其它氧化锰矿物形成的前驱物。（1）两种六方层对称型水钠锰矿:水羟锰矿和酸性水钠锰矿分别在不同的pH和Mn（Ⅱ）浓度下均能转化为正交层对称型水钠锰矿。它们转化得到的产物化学组成分别为Na0.21MnO1.87·1.04H2O和Na0.35MnO1.88·0.23H2O,锰平均氧化度分别是3.53和3.41,与报道的具有正交层对称型的三斜水钠锰矿接近。水羟锰矿转化得到的产物结晶度要比酸性水钠锰矿体系强,尽管后者转化的pH更高。水羟锰矿转化产物c轴方向晶体厚度是16 nm,远大于以酸性水钠锰矿为前驱物的结果（8 nm）。线性拟合分析水羟锰矿和酸性水钠锰矿与Mn（Ⅱ）反应后产物的EXAFS k空间图谱,表明大约有44.5%的水羟锰矿和89.0%的酸性水钠锰矿层对称型从六方转化为正交。随着反应时间的增加,水羟锰矿的细小球状颗粒逐渐生长变成较大的片状,酸性水钠锰矿也由花球状变为片状。（2）水羟锰矿层对称型从六方向正交发生完全转化比酸性水钠锰矿层对称型转化需要的pH和Mn（Ⅱ）浓度都低（pH 9 vs.pH 13,10%vs.24%[Mn（Ⅱ）]/[Mn]）,所以在碱性环境中与Mn（Ⅱ）发生反应时水羟锰矿的层对称型更容易发生转化。这个不同归咎于水羟锰矿的颗粒尺寸比酸性水钠锰矿的小,使得正交层对称型的水钠锰矿更容易定向生长。另外酸性水钠锰矿比表面积较小,含有比较厚的层堆叠使得它的六方结构更牢固,向正交层对称型转化更难。（3）水羟锰矿在不同的pH（7-9）条件下与不同的Mn（Ⅱ）浓度（从0到7.5 mM,或者[Mn（Ⅱ）]/[Mn]摩尔浓度比从0%到15%）反应的系列实验表明Mn（Ⅱ）浓度和pH共同决定了水钠锰矿层对称型从六方向正交的转化,它们的多少和大小决定了转化的程度和速率。当水羟锰矿中存在5 mM Mn（Ⅱ）时,pH从7增加到9,形成的六方水锰矿含量逐渐降低,正交层对称型水钠锰矿出现,表明较高的pH促进正交层对称型水钠锰矿的形成。当水羟锰矿在pH 8条件下,与少量Mn（Ⅱ）（Mn（Ⅱ）/[Mn]≤2%）反应,保持不变。Mn（Ⅱ）浓度增加至Mn（Ⅱ）/[Mn]=5%,水羟锰矿转化为正交层对称型水钠锰矿。继续增加Mn（Ⅱ）浓度（Mn（Ⅱ）/[Mn]≤10%）,得到六方水锰矿。存在的Mn（Ⅱ）浓度较低时,水羟锰矿每一个空位位点上可能只吸附一个Mn（Ⅱ）。Mn（Ⅱ）与邻近的沿着b轴的Mn（IV）通过电子传递发生归中反应,产生的两个Mn（III）进入锰氧八面体层,使得水钠锰矿对称型由六方转化为正交。但是,存在较高的Mn（Ⅱ）浓度时,两个Mn（Ⅱ）可能吸附在同一个空位位点的上下方,一小部分Mn（Ⅱ）吸附在边面位点。那么在同一个空位位点的两面含有吸附的Mn（Ⅱ）或者产生的Mn（III）,由于静电排斥作用阻碍了Mn（III）迁移进入八面体层内。这种情况有利于有氧条件下独立的Mn（III）氧化物形成,或者水钠锰矿被完全还原为Mn（III）氧化物。2.c轴无序H型水钠锰矿向钙锰矿的转化。通过控制MnO4-/Mn2+比例在低浓度的NaOH或者KOH溶液中合成不同锰氧化度（Mn AOS）的c轴无序H型水钠锰矿。在回流条件下,随着含Na的c轴无序H型水钠锰矿的MnAOS从3.58增加至3.74,其向钙锰矿转化的程度急剧降低。含K的c轴无序H型水钠锰矿向钙锰矿的转化要比含Na的c轴无序H型水钠锰矿更慢,因为含K的c轴无序H型水钠锰矿的层间K+不能完全被Mg2+交换,阻碍了它向钙锰矿的转化。当c轴无序H型水钠锰矿的层间离子含量较低时,它就向隧道尺寸较小的拉锰矿转化,而不是向钙锰矿转化。这些结果表明层状结构的c轴无序H型水钠锰矿向隧道结构的钙锰矿转化受MnAOS和层间离子的含量和类型影响。3.锰钾矿被Mn（Ⅱ）还原转化为水锰矿。在pH 7通N2条件下,含Na锰钾矿与较低浓度的Mn（Ⅱ）反应时,隧道结构的锰钾矿未发生转化;当Mn（Ⅱ）含量增多时,锰钾矿被Mn（Ⅱ）还原为水锰矿和少量斜方水锰矿。相比较于通N2条件,不通N2时锰钾矿向水锰矿的转化速率减慢,可能是因为不通N2时初始加入的一部分Mn（Ⅱ）被溶解O2消耗,减弱了Mn（Ⅱ）对锰钾矿的还原。在通N2条件Mn（Ⅱ）还原结晶度较弱的含Na锰钾矿时出现了六方水锰矿,可能是因为结晶度较弱的含Na锰钾矿中含有少量的δ-MnO2,δ-MnO2被Mn（Ⅱ）还原为六方水锰矿。随着反应的进行,六方水锰矿的特征峰消失,水锰矿和斜方水锰矿的特征峰出现。4.六方水锰矿通过歧化反应向水钠锰矿转化。通过均匀沉淀法合成六方水锰矿。六方水锰矿在中性和碱性（pH≥7.5）条件下基本保持稳定;在酸性（pH<6）条件下通过歧化反应2 MnOOH+2 H+→MnO2+2 H2O+Mn2+生成层状水钠锰矿。在转化过程中,矿物保持了原有的片状结构,表明主要是固相转化过程。随着pH降低（pH=6-2）,六方水锰矿歧化反应速率增加,进而转化为水钠锰矿的速率加快。上述结果为深入理解环境中低价氧化锰向高价氧化锰矿物的转化途径,以及高价氧化锰矿物的化学形成机制等地球化学过程提供了依据。
申连玉,钱黎慧,代静玉,李嘉雨,周强[4]（2016）在《钙、钠饱和处理的次生硅酸盐矿物对多环芳烃(菲)吸附与光解行为》文中提出分别对高岭石、蒙脱石和实验室合成水钠锰矿进行金属离子(Na+和Ca2+)饱和处理,比较三种矿物及其金属离子饱和处理矿物对多环芳烃的吸附能力。以发射波长为254nm的氙灯为光源,在上述矿物表面分别进行菲光化学降解实验,探讨不同矿物及其金属离子饱和处理矿物对菲光化学降解能力的区别。比较多环芳烃光化学降解后不同矿物表面的傅里叶变换红外光谱,分析不同矿物表面官能团的变化。利用气相色谱-质谱联用仪分析矿物表面多环芳烃光化学降解中间产物,并推测其降解途径。结果表明金属离子饱和处理的高岭石、蒙脱石、水钠锰矿对多环芳烃（菲）吸附能力均比其未加离子矿物的吸附能力强,但光化学降解速率则相反;降解过程分别会产生酯类、羧酸类、醇类、烷烃类等物质,且随着光解时间的延长最后可能彻底被矿化为水和二氧化碳等小分子物质。
王小明[5]（2015）在《几种亚稳态铁氧化物的结构、形成转化及其表面物理化学特性》文中研究指明铁氧化物（包括铁的氧化物、氢氧化物和水合氧化物）在自然环境中分布广,颗粒尺寸小,比表面积大,表面反应活性强,并常与P、S、Si和Mn等元素相互赋存。因此,铁氧化物常通过吸附和共沉淀作用影响着相关元素的生物有效性和毒性。同时,在Fe2+氧化或Fe3+水解过程中,环境中常见阴阳离子常对铁氧化物的结晶和生长起调控作用,进而改变产物的矿物学特性和表面反应性。受研究手段和分析技术所限,以往相关研究多关注于针铁矿、赤铁矿和纤铁矿等晶质氧化铁,而对结晶弱、活性更强的亚稳态纳米氧化铁的环境地球化学反应的过程和机制却知之甚少。为此,本文以环境中常见的水铁矿、绿锈和施氏矿物等几种常见的亚稳态纳米氧化铁为研究对象,以宏观的溶液化学实验为基础,结合现代仪器分析手段如X射线衍射（XRD）、水平衰减全反射傅立叶红外光谱（HATR-FTIR）、X射线吸收光谱（XAS）和基于X射线总散射的配对分布函数（PDF）等系统研究了:水铁矿的结构、形成转化、及其表面物理化学特性;绿锈的形成与转化;硫酸根在施氏矿物中的局域配位环境。主要结果如下:1.阐明了Fe3+水解速率和硅酸盐（Si）浓度对水铁矿形成的影响,以及Mn（II）对水铁矿转化的作用与机制。随Fe3+水解速率的减小,产物由2线水铁矿（2LFh）向6线水铁矿、纤铁矿和针铁矿演化。水解速率越小,生成Fe（III）水解中间形态物质越慢,使产物结构有序度增加。随Si浓度增加,Fe2+氧化产物由针铁矿和纤铁矿,向6线水铁矿和少量弱结晶纤铁矿和针铁矿,继而向2线水铁矿转变。Si在中间相矿物表面的吸附与聚合,这是阻碍产物结晶和生长的主要原因。60 oC时,2LFh在老化过程中逐渐向针铁矿和赤铁矿转化,转化速率随着p H的增加而增加,且在碱性条件下部分形成的针铁矿转化成赤铁矿。在酸性条件下,低浓度Mn（II）（8 m M）有利于2LFh向针铁矿转化,这可能是由于Mn（II）与水铁矿表面发生电子转移形成少量Fe（II）,催化诱导针铁矿的形成。24 m M Mn（II）存在时,2LFh的转化受抑制,因为大部分转化位点被大量吸附的Mn（II）占据。2.揭示了不同条件下水铁矿表面对Mn（II）氧化和Mn（III/IV）氧化物形成的影响。无水铁矿时,24 m M Mn（II）在p H 7.5和8.5时氧化产物为水锰矿;p H 8时产物为水锰矿、六方水锰矿与斜方水锰矿的混合相;p H 9时产物为黑锰矿。而存在水铁矿时,p H 6.5-8时Mn（II）氧化主要形成水锰矿,且结晶度随p H的增加逐渐增强;p H 8.5时除了水锰矿之外,还有少量黑锰矿形成;p H 9时产物为黑锰矿和碱性水钠锰矿混合相。24 m M Mn（II）在室温、p H 9持续通O2氧化,无水铁矿时产物为黑锰矿和碱性水钠锰矿混合相,存在水铁矿时产物为碱性水钠锰矿纯相。这些结果表明水铁矿表面显着地促进了水锰矿在更低p H条件下的形成（p H≤7）,和Mn（II）氧化及高价锰氧化物的形成,如水钠锰矿。3.通过与针铁矿和赤铁矿对比,研究了弱晶质水铁矿表面对磷酸盐（P）的吸附-解吸特性与机制。三种矿物P吸附动力学过程均包括起始快速反应和随后的慢速反应,且符合准一级动力学方程。水铁矿表现出更高的P吸附量和OH-释放量,更快的慢速反应阶段和额外的P扩散反应阶段。OH-释放动力学表明P吸附过程包含两个步骤:1)P优先与两个Fe-OH21/2+官能团交换,水铁矿和针铁矿均发生在极短的时间,而赤铁矿需要更长的时间;2)P同时与Fe-OH21/2+和Fe-OH1/2-交换,P吸附量和OH-释放量呈线性相关。由于表面不均一性,铁氧化物吸附P更符合Freundlich方程。KCl介质中,矿物表面最大吸附量时P的解吸率依次为:水铁矿（8.5%）<针铁矿（10%）<赤铁矿（12.5%）。水铁矿更低的解吸率表明其专性吸附比例更高。另一方面,相比针铁矿和赤铁矿,柠檬酸通过诱导矿物溶解机理促进了更多的P从水铁矿表面解吸。4.探明了结晶尺寸对水铁矿结构和磁性的影响。人工合成了结晶尺寸分别为1.6、2.6、3.4和4.4 nm的水铁矿。系列水铁矿的XRD图谱均可通过Michel模型很好的拟合,且它们的PDF图谱相似,表明水铁矿的长程和中程有序结构不随结晶尺寸变化。XAS分析表明系列水铁矿有相似的局域原子结构,Fe-O和Fe-Fe原子间距相似,但Fe-Fe配位数随结晶尺寸的增加而增加。磁性数据表明,低温条件下（10 K和100K）水铁矿表现反铁磁性特性,带有类似铁磁性的磁矩,而在室温条件下表现为顺磁性。水铁矿磁化率随着结晶尺寸的增加而减小,且最小尺寸水铁矿比其它样品有更高的矫顽力,暗示了对于“无序”的小尺寸水铁矿,其表面结构可能主要控制着磁性的变化。此外,小尺寸水铁矿表现出更少的磁精细分裂和更低的解阻温度。5.揭示了结晶尺寸对水铁矿表面P吸附反应性及其机制的影响。随着结晶尺寸的增加,水铁矿的比表面积从427减小到234 m2 g-1,微孔体积由0.137减小到0.079cm3 g-1,p H 4.5和0.01 M KCl的质子吸附量从0.73减小到0.55 mmol g-1。随着结晶尺寸的增加,水铁矿在p H 4.5和0.01 M KCl时的P吸附容量从1690减小到980μmol g-1,而归一化到单位比表面积的吸附密度相似。不同尺寸水铁矿吸附P表现出相似的吸附行为,包括吸附动力学过程和吸附机制。吸附动力学过程可分为三个连续的一级动力学反应,依次为快速初始吸附、缓慢吸附和微孔扩散吸附。三个阶段的速率常数均随尺寸的增加而减小。OH-释放、ATR-FTIR光谱和差分PDF分析表明P优先与两Fe-OH21/2+官能团交换,形成双齿双核表面配位,不释放OH-,水铁矿结晶尺寸越小,单位质量交换的Fe-OH21/2+越多。随后,P与Fe-OH21/2+和Fe-OH1/2-交换,每吸附一个P,释放一定量OH-。同时,差分PDF图谱表明,P在水铁矿表面形成双齿双核配位,P-Fe原子间距为3.25?。6.探讨了碳酸盐绿锈（GR1（CO32-））的形成、氧化和向晶质氧化铁转化的特点与作用机制。在形成阶段,当悬液p H降至最低或矿物中Fe2+含量升至最高时,GR1（CO32-）完全形成。在随后转化阶段,控制p H在6.5-10时,随p H增加,GR1（CO32-）的转化速率和氧化速率均减小,氧化产物由纤铁矿向针铁矿向磁铁矿变化,且针铁矿结晶尺寸随p H升高逐渐增大。控制温度在15-45 oC时,随反应温度的增加,GR1（CO32-）的转化速率增加而氧化速率减小,氧化产物同样由纤铁矿向针铁矿向磁铁矿变化,且针铁矿粒径随温度升高而增大。控制空气流速在0-0.1 m3 h-1时,随着空气流速的增加,氧化速率增加,氧化产物中针铁矿含量逐渐减少而纤铁矿含量逐渐增加,且产物结晶度逐渐减弱。因此,p H、温度和空气流速等影响GR1（CO32-）转化过程中,氧化速率是绿锈向不同晶质氧化铁转化的共同决定因素,随着氧化速率的增加,产物由磁铁矿向针铁矿向纤铁矿变化,且产物结晶尺寸变小和结晶度减弱。7.较系统揭示了不同浓度磷酸盐（P）和硅酸盐（Si）存在时GR1（CO32-）向晶质氧化铁的转化过程与矿物学机制。结果表明,P和Si通过吸附在矿物表面显着地影响着GR1（CO32-）的转化。转化时间和转化产物类型、结晶度和形貌取决于Fe/阴离子摩尔比。与空白相比,低浓度的Si促进转化,而P抑制转化。随着Fe/P摩尔比的减小,产物由针状针铁矿（不含P）向板状纤铁矿（Fe/P:120-48）、向片状高铁绿锈和纤铁矿和水铁矿混合相转变（Fe/P:24-3）。在Si体系中,Fe/Si≥12时,产物均为针铁矿;但随着Si含量的增加,针铁矿结晶度减弱和结晶尺寸减小,形貌由针状（不含Si）向类似片状或等轴颗粒转变（Fe/Si:48-12）,与土壤中的天然针铁矿形貌相似。Fe/Si=3时,产物为片状高铁绿锈和少量针铁矿和水铁矿混合相。在低浓度Si和空白体系中时,GR1（CO32-）的可能转化途径为:GR1（CO32-）→无定形类似纤铁矿相→针铁矿,GR1（CO32-）溶解过程产生的Fe2+快速催化纤铁矿向针铁矿的转化。然而,在P体系中,大多数释放的Fe2+与P配位,因而抑制了Fe2+的催化作用和针铁矿的形成。8.首次利用S的K边X射线近边光谱（XANES）和拓展X射线吸收光谱（EXAFS）技术揭示了施氏矿物结构中硫酸根的局域配位环境。结果表明,在施氏矿物结构中硫酸根同时存在内圈配位和外圈配位。不管样品的平衡条件,EXAFS测定的S-Fe原子间距为3.22-3.26?,指示双齿双核内圈表面配位。XANES光谱线性拟合分析表明,随着p H的增加,干样和湿样的内圈配位组分均减少,且干样品比湿样含有更多的内圈配位。这些结果与XANES光谱边前特征分析一致。假定施氏矿物是一种类似四方纤铁矿结构,硫酸根内圈配位表明,共边八面体双链需含有缺陷,形成具有反应活性的单配位表面OH官能团,并与硫酸根发生配位交换反应。干燥效应表明隧道结构中除了硫酸根离子外还有水分子。
龚爱蓉[6]（2011）在《δ-MnO2的亚结构转化及钙锰矿的化学形成途径》文中研究表明水钠锰矿6-MnO2是土壤中最常见的氧化锰矿物,也是其它氧化锰矿物形成的重要前驱物,可在酸性或碱性土壤中形成。水羟锰矿6-Mn02为自然界中天然形成并广泛存在的一种层状锰氧化物,为水钠锰矿的变体,假六方对称。酸性介质中形成的酸性水钠锰矿结晶弱,为六方对称结构。碱性介质形成的碱性水钠锰矿结晶度较高,为单斜或三斜对称。这两种水钠锰矿的化学组成和亚结构特点不同,酸性水钠锰矿结构中含较多八面体空穴,空穴率可达16.7%,而理想碱性水钠锰矿由一条Mn（Ⅲ）O6八面体链和两条Mn（Ⅳ）O6八面体链交替排列成层,并因Mn（Ⅲ）取代Mn（Ⅳ）产生的Jahn-Teller畸变使其对称型由六方偏离至三斜或单斜对称,不含八面体空穴。普遍认为,天然水钠锰矿和水羟锰矿的形成与生物介导的氧化过程有关,结构为六方对称。有研究表明,微生物催化氧化Mn（Ⅱ）的产物以类似于水羟锰矿的层状锰矿为主,为六方对称结构。此外,钙锰矿在天然环境中也广泛存在,其既可在较高的温度和压力下热液形成,又可在温度和压力相对较低的土壤与沉积物等表生环境中大量形成,其形成条件、过程与机制尚不明确。土壤中,钙锰矿只存在于石灰质碱性环境中,在酸性条件下稳定性较差。因此,环境中钙锰矿的形成途径,与水羟锰矿、水钠锰矿的转化关系等值得研究和探讨。本文采用X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM/ED）、扫描电镜（SEM）比表面（BET）和微孔分析测试技术以及元素组成等分析方法,较系统研究了六方水钠锰矿和水羟锰矿向三斜水钠锰矿的转化、继而进一步向钙锰矿转化的条件和途径,探讨了相关影响因素以及与土壤环境条件的关系。取得的主要结果有：1、六方水钠锰矿向三斜水钠锰矿的转化。（1）pH、Mn（Ⅱ）浓度和共存阳离子类型是影响水钠锰矿对称型从六方向三斜转化的主要因素,决定六方水钠锰矿转化的最终产物和转化速率。Mn（Ⅱ）可使六方水钠锰矿的结构发生改变,而单独的碱性条件和共存离子则不能改变其结构。室温条件下六方水钠锰矿吸附Mn（Ⅱ）可以形成新矿相六方锰矿或与拉锰矿的共生体。在较高pH环境条件下适当有富余Mn（Ⅱ）可使水钠锰矿结构从六方转化为三斜。pH为13时,12 mM-15 mM的Mn（Ⅱ）可使1 g左右的六方水钠锰矿实现完全转化。不改变Mn（Ⅱ）浓度,降低pH,矿物的转化率随pH的降低而不断降低,转化速率也随之下降。当pH降至7时,转化反应无法实现。维持较高pH（pH≥9）,增加Mn（Ⅱ）浓度,则转化产物中有黑锰矿生成；降低Mn（Ⅱ）浓度,则矿物的转化不能完全进行。当溶液pH在弱碱性（pH 9）至中性范围时,Mn（Ⅱ）浓度超过10 mM会使转化产物中出现六方水锰矿。反应体系中共存阳离子类型主要为Na+时,六方水钠锰矿的转化较易进行。而K+为主要共存阳离子时,则转化较慢。（2）水钠锰矿由六方转化成三斜产物的形貌和化学组成与报道的碱性水钠锰矿相近。不同氧化度的六方水钠锰矿向三斜水钠锰矿的转化随着氧化度的降低而增加,氧化度低的前驱物有利于三斜水钠锰矿的形成。对反应体系进行通N2处理,三斜水钠锰矿的转化形成并没有受到抑制,即反应体系中的溶解氧对六方水钠锰矿向三斜水钠锰矿的转化影响很小。2、水羟锰矿向三斜水钠锰矿的转化。（1）pH、Mn（Ⅱ）浓度和共存阳离子类型对水羟锰矿向三斜水钠锰矿转化的影响与六方水钠锰矿的转化情况基本相同。单独Mn（Ⅱ）和单独碱性环境对水羟锰矿的作用与六方水钠锰矿一致,但水羟锰矿的转化比六方水钠锰矿更容易进行,完全转化为三斜水钠锰矿所需条件更温和。pH≥8时,适当有富余Mn（Ⅱ）能使1g左右的水羟锰矿完全转化为三斜水钠锰矿。（2）不同层间离子类型的水羟锰矿氧化度不同,水羟锰矿较六方水钠锰矿结晶度低,但转化速率却快得多,转化更易进行。K型水羟锰矿的转化速率与转化程度略低于Na型水羟锰矿,前者的氧化度高、结晶度和稳定性也更好。对反应体系进行通N2处理,对水羟锰矿的转化影响小。通N2处理主要促进了水羟锰矿对Mn（Ⅱ）的充分吸附,降低了生成六方水钠锰矿所需的Mn（Ⅱ）浓度。转化形成的三斜水钠锰矿为片状晶体,平均氧化度在3.62-3.73之间,化学组成与报道的碱性水钠锰矿相近。3、六方水锰矿的转化形成。pH在7-9之间时,在一定Mn（Ⅱ）浓度条件下六方水钠锰矿和水羟锰矿均可通过氧化Mn（Ⅱ）形成六方水锰矿,但六方水锰矿的形成速率、结晶程度受介质条件的影响。pH为7-8,Mn（Ⅱ）浓度为12 mM时,1g左右的六方水钠锰矿可形成结晶良好的板状和杆状的六方水锰矿。相同条件下,水羟锰矿则可以转化成纯度较好的六方水锰矿,其平均氧化度在3.34-3.44之间,BET比表面积范围是113.5 m2/g-205.8m2/g,晶粒形貌为板条状和纤维状。4、钙锰矿的转化形成。（1）六方水钠锰矿和水羟锰矿转化得到的三斜水钠锰矿,经Mg2+交换24 h后,110℃常压回流24 h可完全转化为钙锰矿；产物的形貌特征和生长特点与天然钙锰矿相同,呈纤维状,宽度大小约为10 nm-25 nm,长度大小约为0.5μm-6 gm。加热钙锰矿样品发现其纤维长度可达20μm。BET多点吸附测得产物的比表面积为166.5m2/g-274.6 m2/g, Horvath-Kawazoe（HK）法得到其隧道大小分布在0.49 nm。通过六方水钠锰矿和水羟锰矿转化得到的钙锰矿的平均化学组成分别为Mg0.192MnO1.962·1.30H2O和Mg0.195MnO1.9i0·1.92H2O,锰氧化度分别为3.54和3.43。（2）六方水钠锰矿和水羟锰矿前驱物中层间离子类型对转化形成的钙锰矿的形貌有一定的影响。与Na+相比,K+可以维持母体原有的形貌特征。不同前驱物最终形成的钙锰矿的衍射峰特点不同,六方水钠锰矿最终形成的钙锰矿最强峰在0.47nm,水羟锰矿最终形成的钙锰矿最强峰在0.96nm。120℃加热之后,产物的衍射峰都会发生宽化、偏移、塌陷,最强衍射峰发生改变,但产物的形貌与加热前相比没有变化。
张嵚[7]（2011）在《水钠锰矿和锰钾矿的形成、转化途径与机制及对苯酚的降解特性》文中指出作为土壤的主要组成物质——土壤矿物,对土壤的物理性质、化学性质以及生物与生物化学性质均有深刻的影响。对土壤中矿物的形成、转化及其性质的研究是土壤矿物学研究的主要内容,此外土壤矿物的性质对环境中物质的循环和元素的地球化学过程也起着十分重要的影响。带有表面电荷、含有变价元素的氧化锰矿物是土壤中潜在的吸附剂、氧化剂和催化剂,它能吸附土壤中的重金属离子,催化氧化土壤中的变价元素和还原性的酚类化合物,从而改变这些物质形态和毒性。因此,开展氧化锰矿物的合成、转化及性质研究,对深入了解和认识土壤中氧化锰矿物的资源属性和环境属性,促进氧化锰矿物资源的开发与利用具有重要的理论和实践意义。本文研究了酸性条件下水钠锰矿形成的影响因素和反应机制,并以合成的水钠锰矿为前驱物,采用X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM/SAED）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）等测试技术,研究了水钠锰矿钾含量、锰氧化度、不同晶系、溶液pH、溶液中K+和Mn2+离子浓度和反应温度等对常压下对水钠锰矿转化的影响及其机制。在此基础上,提出了一步合成锰钾矿法并研究了反应中酸的浓度和类型对锰钾矿晶体大小的影响及其反应途径。此外,以苯酚作为研究对象,探讨了土壤中不同晶体结构类型氧化锰矿物光催化降解苯酚的特点及其反应机制,以期对自然环境中氧化锰矿物的环境光化学行为有一个详细的了解。本论文的主要研究内容、研究成果及创新点如下：1.不同体积和不同浓度盐酸与高锰酸钾反应均能得到单一矿相的酸性水钠锰矿,SEM下它们的晶体形貌相似,但化学分析表明它们的钾含量和锰氧化度（AOSMn）不同。通过对KCl、HCl与高锰酸钾反应产物以及高锰酸钾自身分解的研究表明,H+是反应体系中生成水钠锰矿的重要因素。四种其它类型的酸（硝酸、硫酸、高氯酸和乙酸）与高锰酸钾反应也均得到单一矿相的水钠锰矿,但SEM图片表明它们的晶体相貌和晶粒大小明显不同,其晶体大小顺序为HNO3>HCl≈HClO4>CH3COOH>H2SO4。酸性介质中,当体系中无还原剂（高氯酸、硝酸和硫酸体系）时,水钠锰矿主要通过MnO4-自身分解生成；当还原剂存在时（盐酸和乙酸）,水钠锰矿通过MnO4-自身分解和被还原剂还原生成水钠锰矿。2.初步探明了回流条件下溶液pH对酸性水钠锰矿转化的影响,并考察了反应过程中pH、K+和Mn2+浓度的变化及产物微观形貌变化。溶液pH决定酸性水钠锰矿的矿相转变,当溶液pH≤5.60时,酸性水钠锰矿回流一定时间可转变为锰钾矿,而当pH≥7.14时,回流7天也不发生矿相转变。矿物转化过程中,pH≥5.60时,溶液中几乎没有Mn2+,而pH较低时（pH 0.83、1.36和2.26）,Mn2+浓度随转化时间增加而升高,这主要是由于H+对氧化锰矿物的溶解导致的。矿物转化过程中K+的浓度变化与产物中矿物组成有关,当体系中为酸性水钠锰矿时,溶液中H+与矿物层间的K+交换使得溶液中K的浓度随着回流时间的增加而增加；但当体系中有锰钾矿生成时,锰钾矿的隧道结构吸附K+导致溶液中K浓度迅速降低。通过SEM和TEM观察反应不同时间产物的形貌表明,水钠锰矿向锰钾矿转化过程是由不规则形貌水钠锰矿逐渐向纳米线锰钾矿转变,这种转化是一个酸度控制的溶解-再结晶的过程。溶液pH低有利于加速水钠锰矿溶解,促进了锰钾矿形成。反应体系pH为0.83时,水钠锰矿回流3 h后便完全转化为锰钾矿；当pH上升至2.26时,回流6h水钠锰矿才完全转化；继续增加pH至5.60,矿物完全转化时间增加至24h。3.系统开展了回流条件下水钠锰矿的性质（如不同晶形、钾含量、锰氧化度）以及反应条件（如溶液中K、Mn2+浓度、温度等）对其转化的影响。在本实验体系中,水钠锰矿的钾含量和溶液中的K浓度都不影响水钠锰矿的转化,不同钾含量酸性水钠锰矿或溶液中K+浓度不同时,酸性水钠锰矿均转化为锰钾矿。酸性水钠锰矿的锰氧化度（AOSMn）影响其转变产物的矿相,当AOSMn≥3.83时,水钠锰矿转化为锰钾矿；而当AOSMn为3.67时,最终产物为拉锰矿和锰钾矿的混合物。溶液中Mn2+浓度对矿物转化的影响显着,当Mn2+浓度为0.01 mol/L时,转化产物为拉锰矿和锰钾矿的混合物；当Mn2+浓度大于0.1 mol/L时,转化产物为单一矿相的拉锰矿。反应温度不仅影响酸性水钠锰矿是否发生矿相转变,还影响着转化速率,当温度高于80摄氏度时,随着温度的升高,水钠锰矿向锰钾矿转变的速率增加,而当温度低于60℃时,回流7天矿相仍未发生变化。此外,碱性水钠锰矿和酸性水钠锰矿的晶体结构和形貌差异很大,使得它们在矿物转变规律上完全不同。当pH小于5.60时,酸性水钠锰矿经过一段时间回流均可转化为锰钾矿；而结晶较好的碱性水钠锰矿在pH低于1.25时,经一段时间回流转化为拉锰矿；当pH为2.15时,部分转变为拉锰矿；当pH增加至5.00以上时,其矿物结构不发生变化。4.采用一步回流法合成得到了锰钾矿,结合SEM、TEM技术研究了反应过程并分析酸的类型对产物晶体大小的影响。在回流条件下,高锰酸钾与无机酸溶液反应可以得到单一矿相的锰钾矿,但酸的浓度决定着反应产物的矿相。酸的浓度较低时,产物为酸性水钠锰矿；酸的浓度较高时,产物为锰钾矿。反应体系中锰钾矿通过两步形成：反应初期高锰酸钾与体系中的酸反应先生成水钠锰矿,其后在较高浓度H+的作用下,水钠锰矿通过溶解-重结晶作用转化为锰钾矿。不同类型酸形成锰钾矿的IR光谱与天然锰钾矿相似,且化学组成相近。对TEM图片中锰钾矿纳米线长度的统计分析表明,酸的类型对产物的晶体大小有较显着的影响,晶体大小顺序为：HCl （1104.4 nm）>HNO3 （441.5 nm）>H2SO4 （339.2 nm）,这可能与反应过程中锰钾矿表面所带电荷量的大小及其吸附酸根离子所产生的位阻效应有关。5.首次在回流条件下通过改变与高锰酸钾反应的有机酸的碳链长度调控锰钾矿纳米线晶体的横向和纵向尺寸。有机酸烷基碳链长度从1增加至6,锰钾矿晶体的长度由1376 nm逐渐减小至35.64 nm,其宽度则由61.12 nm减小至8.22nm。通过SEM对反应过程中间产物晶体形貌观察表明,其形成途径与无机酸体系相似,这表明酸性环境是锰钾矿形成的一个重要条件。有机酸对锰钾矿晶体生长的影响机制与无机酸体系有所不同,其溶解度、疏水性及其分子大小可能是影响锰钾矿晶体生长的主要原因。研究了四种土壤中常见氧化锰矿物在光照和非光照条件下对苯酚的降解特点。在本反应体系中,无氧化锰矿物存在时,非光照条件下苯酚在通空气条件下基本不挥发；在光照下苯酚能被空气降解,反应12h后,溶液的苯酚降解率和TOC去除率分别为99.4%和12.3%。其降解机制主要是苯酚在紫外光照下发生直接光降解或溶液中的氧气吸收紫外光后生成臭氧等次生氧化剂氧化降解苯酚。暗反应下,四种氧化锰刊物对苯酚的降解作用均较弱,这与苯酚具有苯环结构,稳定性强不容易直接被氧化有关。反应12h后,氧化锰矿物的TOC降解率大小顺序为酸性水钠锰矿（11.5%）>锰钾矿（6.3%）>碱性水钠锰矿（4.6%）>钙锰矿（2.0%）。在光照条件下,供试氧化锰矿物均具有光催化氧化活性,施加光照能显着促进氧化锰矿物对苯酚的降解,且TOC去除率也显着增加。光照反应12h后,TOC降解率大小顺序为：锰钾矿（62.1%）>酸性水钠锰矿（43.1%）>钙锰矿（25.4%）>碱性水钠锰矿（22.5%）。锰钾矿良好的光催化氧化活性与其较大的表面积、较高的氧化度,特别是宽和强的光吸收带谱有关。光照下氧化锰矿物光化学降解苯酚主要存在三种机制：苯酚的直接光解,氧化锰矿物的氧化作用以及光催化作用。其中光催化降解机制起主导作用。
宋春华[8]（2010）在《几种常见氧化锰矿物的电化学性质研究》文中研究指明土壤、海洋及其湖泊沉积物中含有大量锰结核,氧化锰矿物是其主要组成成分之一,其资源属性日益受到关注。深入开展研究氧化锰矿物的性质,促进氧化锰矿物资源的开发与利用具有重要的理论和实践意义。氧化锰矿物的种类多种多样,按空间结构大致可分为一维隧道、二维层状以及三维网状结构；因其资源丰富、价格低廉、环境友好,在锂离子二次电池正极材料、超级电容器、催化剂、吸附剂、磁性材料以及核废料固定材料等方面有着重要的应用前景。锂离子二次电池是以嵌入锂化合物作为正、负极材料的最新一代高比能蓄电池。它具有电池电压高、比能量大、循环寿命长、自放电小以及有利于环保等优点。近年来,锂离子蓄电池在各方面均在不断改进。负极与电解质进步较快,但作为锂离子电池的重要组成部分的正极材料性能已经成为制约其大规模推广应用的瓶颈,是进一步提高电池性能、降低成本的关键。另一方面,锂-锰正极材料的电池性能与合成方法有很大关系,例如采用传统高温固相法能耗大、周期长,合成的正极材料晶粒和颗粒的可调控性差,团聚现象比较严重,电池性能较差且不稳定。近年来,针对这些问题,虽然进行了广泛的研究,但一直没有得到很好的解决,所以寻找合适的合成技术及方法来制备性能优良、成本低廉的正极材料仍是目前研究的热点、难点之一。本论文主要从提高氧化锰正极材料的放电容量、循环稳定性以及降低锂离子电池的生产成本出发,研究了几种常见的氧化锰矿物（钙锰矿、锰钾矿和水钠锰矿）的制备方法以及通过掺杂对氧化锰矿物改性,并采用X-射线衍射（XRD）、Rietveld结构精修、热重分析（TGA）、成分分析、比表面测试、X-射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）以及透射电镜（TEM）等测试手段对合成材料进行物化表征以及电化学性能测试,考察其在锂离子电池中的应用。取得的主要结果如下：1.以掺钴水钠锰矿为前驱物,采用常压回流条件下的一步氧化法合成制备了—系列掺钴不同浓度的钙锰矿,对其晶胞参数、水分含量、Mn氧化度、以及晶体形貌（包括颗粒的尺寸）等性质表征表明,样品中钴离子均为+3价,Rietveld结构精修表明掺杂的钴离子替代了Mn2和Mn4两个等效位点,金属离子和氧离子的平均键长发生了系统改变；进一步的结合电化学分析表明,由于钻离子掺杂提高了钙锰矿晶体结构的稳定以及放电电压平台,掺钴钙锰矿的放电比容量和循环稳定性也得以改善。掺钴量在10-15%之间的钙锰矿电化学性能最好,其中Tod-Co10%电极的首次放电比容量为219mAh/g,经过100周充放电循环后放电比容量仍有102mAh/g;粉末微电极结合循环伏安扫描进一步辅证了钴离子掺杂能显着提高钙锰矿的电化学性能。2.采用新兴的微波加热法制备了不同掺钴浓度的钙锰矿。与回流法不同的是：1)微波加热制备的样品衍射峰峰强较大,半峰宽较窄,其结晶度均较好；2)Mn氧化度随钴掺杂量的增加而略有增加；3)Tod-Co20%片状颗粒最小,钴掺杂量最高,首次放电容量最低,其循环稳定性最好,充放电的库仑效率也高。与回流法相同的是：1)钙锰矿水分含量和晶胞体积随掺钴量的增加而增加；2)钙锰矿主要由互成1200的片状三连晶组成,片状颗粒有减小的趋势,并且团聚成近似球状的二次颗粒；3)掺钴钙锰矿的放电比容量和循环稳定性均比未掺杂的好。3.采用3种不同合成方法（回流法、溶胶-凝胶法和高温煅烧法）均能制备出纯的锰钾矿。由于制备方法不同,3个样品的物理化学性质也相差较大。Cry-60和Cry-sol-gel两者的颗粒形貌差别较大,但电池性能较接近,前者的循环容量更好；Cry-calcine由煅烧合成,由于其水分含量低,晶胞体积小,表面积小,晶体颗粒较大,且尺寸大小不一和形貌不规则,以致于其循环容量最低。回流法合成的锰钾矿电池性能相对较好,Cry-80样品因具有适中的预处理温度、比表面积、水分含量和晶粒尺寸,其电池性能最好。并且所有回流法合成的锰钾矿电极经过50周循环以后隧道结构依然保持完好。4.进一步通过钴离子掺杂在回流条件下制备了一系列掺钴不同浓度的锰钾矿,其晶胞体积随掺钴量的增加而减小,钴离子均为+3价,水分含量逐渐增加,其隧道水含量对电池的循环容量影响较大：300℃加热处理的锰钾矿隧道水脱出较多,充放电过程中隧道结构容易塌陷,其制备的电极整体放电性能较差；而140℃下隧道水大部分保留,起到支撑隧道的作用,Li+嵌入-脱出时隧道可以弹性地收缩,电极的循环稳定性较好；钴离子掺杂进一步提高了锰钾矿电极的循环稳定性,但掺杂量过大会降低嵌锂容量,所以,Cry-Co5%（140℃热处理）电极的放电性能最佳,其首次放电比容量高达254 mAh/g,50周循环后仍有138mAh/g。5.以02作氧化剂在强碱条件下一步氧化不同比例的MnCl2和CoCl2混合液合成了掺钴不同浓度的水钠锰矿,研究了掺钴含量的变化对水钠锰矿的晶胞参数、晶粒大小、水分含量、比表面积、Mn氧化度、Co的价态、各种氧的化学态及比例以及晶体形貌（包括颗粒的尺寸）等性质的影响。结合热重和成分分析,通过改变水钠锰矿的热处理温度,得到了不同层间水含量的电极。恒流充放电方法分析这些电极的循环容量表明：未掺钴水钠锰矿放电容量衰减迅速,掺钻后水钠锰矿的循环稳定性都得到提高,其中掺钴10%的水钠锰矿循环稳定性最好,在适当热处理（130℃热处理4小时）后,脱去部分层间水,增加了Li+嵌入-脱出位点,剩余层间水又起到支撑层结构的作用,加之钴离子掺杂使Mn06八面体骨架更牢固。样品在20 mA/g电流密度下,充放电截止电压为2.0-3.8 V （vs. Li/Li+）,其首次放电比容量高达224mAh/g,经过100周循环后还有115mAh/g。不同倍率的放电测试表明,由于其较大的比表面积,在高电流密度下也展示了较好的放电容量。6.首次使用高锰酸钾、蔗糖和乙酸钴为原材料,采用溶胶-凝胶法通过控制乙酸钴的添加量合成了不同掺钴浓度的水钠锰矿,XRD结果表明所有样品主要成分为单斜结构的水钠锰矿,并含有极少量黑锰矿杂质,且随掺钻浓度的增加,黑锰矿的含量有所增加。溶胶-凝胶法合成的掺钴水钠锰矿表面有一层钝化膜,其电极的开路电压较低,电池内阻较大,所有供试样品首次放电比容量均较低,经过一周充电活化后,电极的放电比容量在第2周达到最大。随着掺钴浓度加大,水钠锰矿中杂质相黑锰矿的含量也逐渐增加,,导致电池性能恶化。脱去适量层间水的未掺杂水钠锰矿（130℃热处理4小时）中黑锰矿含量最低,其循环稳定性最好；循环伏安扫描表明,经过60周充放电循环后Bir-CoO%电极依然保持良好的电化学活性,其氧化还原峰对称性较好,峰电位相差小,峰电流几乎没有衰减。
张乾[9]（2010）在《多孔结构锰氧化物的控制合成与特性研究》文中研究指明本文以锰氧八面体[MnO6]为基元结构,进行了OL、OMS型锰氧化物及ML型铜锰复合氧化物的微介观结构设计和可控合成。采用XRD、SEM及TEM等技术,系统的对OL、OMS及ML型锰氧化物的合成与性能进行了研究,探讨了不同制备条件下阴阳离子对OL型锰氧化物合成及可逆转化的影响,通过氨沥滤提出了一种鉴别孔道结构及层状结构的有效方法。采用KMnO4氧化还原法,以Mg2+、Ni2+和Co2+为导向剂均可合成OL型锰氧化物,其导向作用能力为Mg2+>Ni2+>Co2+,而以Cu2+和Al3+为导向剂所合成则是以黑锰矿为主的锰氧化物,没有得到OL型锰氧化物。尽管阴离子不进入锰氧化物的最终组成与结构中,却一直参与锰氧化物合成反应过程,对锰氧化物的组成、结构及其演变过程都有一定程度的影响,如阴离子对OL型锰氧化物结晶度的影响顺序与引入的阳离子种类有关。Mg离子为导向剂时,阴离子的影响Ac->Cl-/NO3->NO3->Cl-;Ni离子为导向剂时,阴离子的影响Cl-/NO3->Cl->NO3->Ac-;Co离子为导向剂时,阴离子的影响NO3->Cl-/NO3->Cl->Ac-。采用KMnO4+NaOH氧化还原法,以Mg2+、Ni2+、Co2+、Cu2+和Al3+为导向剂均可合成OL型锰氧化物,其导向作用的顺序为Mg2+>Ni2+>Co2+>Cu2+>Al3+;阴离子对OL型锰氧化物结晶度的影响与引入的结构导向剂相关,Mg离子为导向剂时,阴离子的影响Ac-≈Cl-/NO3->Cl->NO3-;Ni离子为导向剂时,阴离子的影响Cl->Cl-/NO3->Ac->NO3-;Co离子为导向剂时,阴离子的影响Ac->NO3-≈Cl-/NO3->Cl-;Cu离子为导向剂时,阴离子的影响Cl-/NO3->Cl->Ac->NO3-。碱性条件下采用氧气氧化法合成OL型锰氧化物,研究结果表明氧气流量是合成层状结构的关键因素,其它因素虽对层状氧化锰的结晶度和晶粒大小有一定的影响,但不影响OL型氧化锰结构的生成。只有氧气的流量为5L/min,反应时间达到5h时,产物为单一晶相的布塞尔矿结构锰氧化物,干燥后转化成水钠锰矿锰氧化物。反应前是否通入N2处理及干燥气氛对布塞尔矿结构锰氧化物合成没有明显的影响。OL型锰氧化物的可逆转化研究结果表明:OL型锰氧化物发生可逆转化与结合在层间的阳离子导向剂的种类有关,当锰溶液沉淀反应体系中引入Mg离子导向剂时,选用KMnO4为氧化剂制备的布塞尔矿能够逆转为水钠锰矿,这是由层间Mg离子较强的结合水能力所决定的。可逆转化的优化条件是:干燥温度40℃;水化处理时间24h。以氧气氧化法合成的布塞尔矿为前躯体,采用水热合成法合成了Cu-ML及Cu-OMS-1锰氧化物,并通过氨沥滤,有效的区分了两种结构。XRD分析表明Cu-OMS-1结构经氨沥滤后衍射峰出峰位置没有显着变化,仍保持原有的孔道结构,而Cu-ML经氨沥滤后层间距变小,转化为Birnessite型层状锰氧化物结构。
崔浩杰,冯雄汉,刘凡,谭文峰,邱国红,陈秀华[10]（2009）在《钙锰矿的研究进展》文中研究指明钙锰矿是土壤、沉积物及海洋锰结核中常见的以3×3结构为主的一族大隧道构造氧化锰矿物。隧道中存在水分子和阳离子,形貌以片状、针状或纤维状为主。水钠锰矿→布塞尔矿→钙锰矿的转化是钙锰矿形成的一个重要途径。这种转化在常压条件下受体系温度、pH、共存粘土矿物、转化时间以及前驱物布塞尔矿亚结构特点,如层间交换离子类型、浓度、以水合离子形态或与MnO6八面体空穴上方键合的强弱、结晶度、Mn（III）的含量与迁移特点等因素影响。钙锰矿独特的结构使其所具有的离子吸附、氧化与催化特性及分子级的隧道空间等有望作为特异的分子筛、二次电池正极材料、有机反应催化剂等在环境科学和材料科学等领域具有广阔的应用前景。
二、1nm锰矿相的人工合成及其金属阳离子交换特性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、1nm锰矿相的人工合成及其金属阳离子交换特性（论文提纲范文）
（1）赤泥协同多源固废制备注浆材料组成设计、水化机理与性能调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 注浆材料研究现状 |
| 1.2.1 颗粒型注浆材料 |
| 1.2.2 无颗粒型注浆材料 |
| 1.3 赤泥概况 |
| 1.3.1 赤泥产生及分类 |
| 1.3.2 赤泥应用领域 |
| 1.4 赤泥制备胶凝材料研究现状 |
| 1.4.1 赤泥制备水泥基胶凝材料 |
| 1.4.2 赤泥制备地聚物类胶凝材料 |
| 1.5 目前存在的问题 |
| 1.6 研究内容与创新点 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.6.3 创新点 |
| 第二章 基于多源固废协同的赤泥基胶凝材料制备理论 |
| 2.1 典型工业固废物化特性 |
| 2.1.1 物理特性 |
| 2.1.2 化学组成 |
| 2.1.3 矿相组成 |
| 2.2 典型工业固废基础胶凝活性 |
| 2.2.1 单一固废胶凝活性 |
| 2.2.2 多源固废复合体系胶凝活性 |
| 2.3 赤泥胶凝活性提升方法 |
| 2.3.1 物理活化 |
| 2.3.2 热处置 |
| 2.4 赤泥基胶凝材料协同机制 |
| 2.4.1 多源固废协同利用基本原则 |
| 2.4.2 低钙型赤泥基胶凝材料 |
| 2.4.3 高钙型赤泥基胶凝材料 |
| 2.4.4 赤泥基胶凝材料配合比设计方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 赤泥基胶凝材料水化机理 |
| 3.1 赤泥基胶凝材料水化历程 |
| 3.1.1 水化过程中水赋存状态 |
| 3.1.2 浆体粘度经时变化规律 |
| 3.1.3 赤泥基胶凝材料水化历程微观结构 |
| 3.2 赤泥基胶凝材料水化动力学 |
| 3.2.1 水泥类胶凝材料水化动力学模型简介 |
| 3.2.2 高钙型赤泥基胶凝材料水化动力学 |
| 3.2.3 低钙型赤泥基胶凝材料水化动力学模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 赤泥基注浆材料性能调控方法 |
| 4.1 水灰比对赤泥基注浆材料性能的作用机制 |
| 4.1.1 浆体流动特性 |
| 4.1.2 水化历程 |
| 4.1.3 抗压强度 |
| 4.2 粒径特征对赤泥基注浆材料性能的影响 |
| 4.2.1 浆体流动特性 |
| 4.2.2 水化历程 |
| 4.2.3 浆体稳定性 |
| 4.2.4 抗压强度 |
| 4.2.5 微观结构 |
| 4.3 超细掺合料对赤泥基注浆材料性能的影响 |
| 4.3.1 抗压强度 |
| 4.3.2 浆体流动特性 |
| 4.3.3 水化历程 |
| 4.3.4 基于孔隙结构的宏观工作性能作用机制 |
| 4.4 外加剂对赤泥基注浆材料性能调控机制 |
| 4.4.1 高效减水剂的吸附能力 |
| 4.4.2 高效减水剂在碱性环境中的稳定性 |
| 4.4.3 减水剂对赤泥基注浆材料工作性能的影响 |
| 4.4.4 抗压强度 |
| 4.4.5 微观结构 |
| 4.5 保水剂对赤泥基浆体性能的影响 |
| 4.5.1 浆体稳定性 |
| 4.5.2 浆体流动特性 |
| 4.5.3 抗压强度 |
| 4.5.4 微观结构 |
| 4.6 基于人工神经网络的性能动态调控方法 |
| 4.6.1 初凝时间 |
| 4.6.2 抗压强度 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 赤泥基注浆材料耐久性与环境相容性研究 |
| 5.1 赤泥基注浆材料抗离子侵蚀性能 |
| 5.1.1 化学侵蚀机理分析 |
| 5.1.2 SO_4~(2-)、Cl~-对赤泥基注浆材料力学性能的影响 |
| 5.1.3 膨润土对抗侵蚀作用的影响 |
| 5.1.4 超细集料对抗侵蚀作用的影响 |
| 5.2 赤泥基注浆材料失稳破坏本构关系 |
| 5.2.1 超细集料失稳破坏模式的影响 |
| 5.2.2 离子侵蚀对失稳破坏模式的影响 |
| 5.3 赤泥基注浆材料碱性组分固化机制 |
| 5.3.1 赤泥基注浆材料碱浸出特性 |
| 5.3.2 碱性组分固化方法 |
| 5.4 赤泥基注浆材料重金属固化机制 |
| 5.4.1 赤泥中重金属的赋存形态 |
| 5.4.2 赤泥基注浆材料对重金属的固化机制 |
| 5.4.3 离子侵蚀作用对重金属固化效率的影响 |
| 5.5 赤泥基注浆材料节能降耗容量 |
| 5.5.1 模型介绍 |
| 5.5.2 赤泥基注浆材料环境影响计算模型 |
| 5.5.3 节能降耗容量计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展塑 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 傅士期间授权专利 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间获得奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）钙钛矿结构稀土铬酸盐的低温可控水热合成、磁性及热致变色性质研究（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钙钛矿结构的功能材料体系 |
| 1.2.1 钙钛矿材料的结构 |
| 1.2.2 钙钛矿基介电与铁电材料 |
| 1.2.3 钙钛矿型氧化物基磁性及多铁材料 |
| 1.2.4 钙钛矿结构相变存储材料与忆阻器 |
| 1.2.5 钙钛矿型新能源催化材料 |
| 1.2.6 钙钛矿型高温超导材料 |
| 1.2.7 钙钛矿的阴离子调控化学与物理 |
| 1.3 钙钛矿材料的制备方法 |
| 1.3.1 固相合成方法 |
| 1.3.2 水热法 |
| 1.3.3 钙钛矿结构氧化物表面化学与晶面可控生长 |
| 1.4 钙钛矿结构稀土铬酸盐简介 |
| 1.4.1 钙钛矿型稀土铬酸盐的结构特点 |
| 1.4.2 钙钛矿结构铬酸盐的物理化学性质 |
| 1.5 热致变色现象及热致变色材料 |
| 1.5.1 热致变色现象简介 |
| 1.5.2 热致变色材料分类 |
| 1.5.3 钙钛矿结构热致变色材料 |
| 1.5.4 不可逆热致变色材料及其应用前景 |
| 1.6 本论文的选题目的、意义及主要结果 |
| 参考文献 |
| 第二章 钙钛矿结构重稀土铬酸盐RECr O_3(RE=Er,Tm,Yb,Lu)的温和水热合成及磁性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 合成方法 |
| 2.2.3 主要分析测试仪器与数据分析方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 粉末X-射线拟合及其晶体结构分析 |
| 2.3.2 材料的水热晶化机制 |
| 2.3.3 材料的形貌和元素组成 |
| 2.3.4 价态分析 |
| 2.3.5 拉曼振动模分析 |
| 2.3.6 紫外可见光谱和傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.3.7 变温磁化率及磁滞回线分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 钙钛矿结构稀土铬酸盐的晶面可控合成及其机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 主要测试仪器和相应测试条件 |
| 3.2.3 晶面调控方法及条件 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 温和水热法合成B-位有序掺杂的LaCr_(1-x)Mn_x O_3(x=0.1,0.2,0.3)单晶及其磁学行为研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 化学试剂 |
| 4.2.2 主要测试仪器和相应测试条件 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 LaCr_(1-x)Mn_x O_3 的合成及影响因素 |
| 4.3.2 样品的化学组成及结构分析 |
| 4.3.3 晶体形貌分析 |
| 4.3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.5 磁性测试及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 La Cr_(1-x)Al_x O_3 (x=0.05, 0.08, 0.12, 0.15)的水热合成及 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 化学药品与试剂 |
| 5.2.2 主要分析测试仪器与数据分析方法 |
| 5.2.3 合成方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 合成条件 |
| 5.3.2 结构表征及讨论 |
| 5.3.3 形貌及成分表征 |
| 5.3.4 拉曼光谱测试分析 |
| 5.3.5 磁性测试分析 |
| 5.3.6 热致变色性质测试及分析 |
| 5.3.7 变温紫外-可见光谱分析 |
| 5.3.8 热分析 |
| 5.3.9 元素价态分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 作者简介及博士在读期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）Mn（Ⅱ）对土壤氧化锰矿物转化的影响及其机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 土壤中氧化锰矿物的类型 |
| 1.2 土壤中几种常见氧化锰矿物的研究进展 |
| 1.2.1 水钠锰矿研究进展 |
| 1.2.2 钙锰矿研究进展 |
| 1.2.3 锰钾矿研究进展 |
| 1.2.4 六方水锰矿研究进展 |
| 1.3 氧化锰矿物的转化以及影响因素 |
| 1.4 研究目的和意义 |
| 第二章 实验研究方法 |
| 2.1 去离子水及试剂 |
| 2.2 氧化锰矿物的制备 |
| 2.3 粉末X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4 元素组成与锰平均氧化度(MnAOS) |
| 2.5 场发射扫描电镜(FESEM) |
| 2.6 透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM) |
| 2.7 比表面积(SSA) |
| 2.8 傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR) |
| 2.9 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.10 X射线吸收光谱(XAS) |
| 2.11 矿物转化实验 |
| 第三章 Mn(Ⅱ)与六方水钠锰矿的氧化还原反应改变了水钠锰矿的层对称型 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 六方水钠锰矿和标准样品的合成 |
| 3.2.2 六方水钠锰矿的转化 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 物理化学性质 |
| 3.3.2 水羟锰矿层对称型由六方向正交转化的XRD分析 |
| 3.3.3 酸性水钠锰矿层对称型由六方向正交转化的XRD分析 |
| 3.3.4 MnK边X射线吸收光谱分析 |
| 3.3.5 TEM和HRTEM图谱分析 |
| 3.3.6 Mn(Ⅱ)浓度、pH和O_2的影响 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 Mn(Ⅱ)浓度和pH的影响 |
| 3.4.2 颗粒尺寸的影响 |
| 3.4.3 水钠锰矿的六方和正交层对称型之间的可逆转化 |
| 3.5 环境意义 |
| 第四章 c轴无序H型水钠锰矿向钙锰矿的转化：锰平均氧化度和层间离子的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 c轴无序H型水钠锰矿的合成 |
| 4.2.2 c轴无序H型水钠锰矿向钙锰矿转化 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 合成的c轴无序H型水钠锰矿的表征 |
| 4.3.1.1 XRD分析 |
| 4.3.1.2 化学组成和锰平均氧化度分析 |
| 4.3.1.3 HRTEM图谱分析 |
| 4.3.1.4 FTIR分析 |
| 4.3.2 c轴无序H型水钠锰矿向布塞尔矿和钙锰矿的转化 |
| 4.3.2.1 XRD、化学组成和锰平均氧化度分析 |
| 4.3.2.2 HRTEM图谱分析 |
| 4.3.2.3 FTIR分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 层间离子Na~+和K~+对层状锰氧化物向隧道结构转化的影响 |
| 4.4.2 MnAOS在c轴无序H型水钠锰矿向钙锰矿转化过程中的作用 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 Mn(Ⅱ)还原锰钾矿转化成水锰矿 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 含Na锰钾矿和标准样品的合成 |
| 5.2.2 含Na锰钾矿的转化实验 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 含Na锰钾矿在pH7对Mn(Ⅱ)的等温吸附 |
| 5.3.1.1 上清液中Mn(Ⅱ)去除量分析 |
| 5.3.1.2 反应产物的粉晶XRD分析 |
| 5.3.1.3 反应产物的FTIR分析 |
| 5.3.1.4 反应产物的XAS分析 |
| 5.3.2 结晶度较强含Na锰钾矿(通N_2)加入20mMMn~(2+)后维持pH7不同时间结果分析 |
| 5.3.2.1 不同反应时间产物的粉晶XRD分析 |
| 5.3.2.2 不同反应时间产物的FTIR分析 |
| 5.3.2.3 不同反应时间产物的XAS分析 |
| 5.3.2.4 不同反应时间产物的HRTEM分析 |
| 5.3.3 结晶度较强含Na锰钾矿(不通N_2)加入20mM Mn~(2+)后维持pH7不同时间结果分析 |
| 5.3.4 结晶度较弱含Na锰钾矿(通N_2)加入20mM Mn~(2+)后维持pH7不同时间结果分析 |
| 5.3.5 锰钾矿在上述三种条件下反应不同时间的上清液中Mn~(2+)的含量变化 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 六方水锰矿通过歧化反应向水钠锰矿转化 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 六方水锰矿和标准样品的合成 |
| 6.2.2 六方水锰矿的转化实验 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.3.1 六方水锰矿的基本性质表征 |
| 6.3.2 在中性和碱性条件下六方水锰矿的稳定性 |
| 6.3.3 六方水锰矿在酸性条件下的转化 |
| 6.3.3.1 转化中间产物XRD分析 |
| 6.3.3.2 转化中间产物TEM/HRTEM/ED分析 |
| 6.3.3.3 转化中间产物XAS分析 |
| 6.3.4 六方水锰矿在酸性恒定pH条件下的转化 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 热力学分析 |
| 6.4.2 六方水锰矿与黑锰矿和水锰矿的转化比较 |
| 6.5 环境意义 |
| 第七章 全文结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
（4）钙、钠饱和处理的次生硅酸盐矿物对多环芳烃(菲)吸附与光解行为（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 矿物的制备与表征 |
| 1.2 金属离子饱和矿物与污染矿物的制备 |
| 1.3 矿物对PAHs(菲)吸附行为 |
| 1.4 菲光降解实验 |
| 1.5 光降解中间产物分析 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 合成水钠锰矿的表征和矿物物性分析 |
| 2.2 矿物及其金属离子饱和矿物对菲的吸附等温线 |
| 2.3 矿物-菲体系的光降解 |
| 2.4 矿物中菲光降解过程的演变 |
| 3 结论 |
（5）几种亚稳态铁氧化物的结构、形成转化及其表面物理化学特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 土壤中常见的铁氧化物 |
| 1.1.1 针铁矿 |
| 1.1.2 赤铁矿 |
| 1.1.3 纤铁矿、六方纤铁矿和绿绣 |
| 1.1.4 水铁矿 |
| 1.1.5 磁铁矿与磁赤铁矿 |
| 1.2 铁氧化物的形成及结构特性 |
| 1.2.1 铁氧化物的形成 |
| 1.2.2 铁氧化物的晶型结构 |
| 1.2.3 铁氧化物的结晶形貌与尺寸 |
| 1.2.4 铁氧化物的光谱学特性 |
| 1.2.4.1 红外光谱 |
| 1.2.4.2 穆斯堡尔光谱 |
| 1.2.4.3 X射线吸收精细结构光谱 |
| 1.2.4.4 基于X射线总散射的原子配对分布函数 |
| 1.3 铁氧化物间的转化 |
| 1.3.1 水铁矿向其它铁氧化物的转化 |
| 1.3.1.1 干热转化 |
| 1.3.1.2 水溶液转化 |
| 1.3.1.3 水溶液中各种离子对水铁矿转化的影响 |
| 1.3.2 绿锈向其它铁氧化物的转化 |
| 1.4 铁氧化物表面化学性质研究进展 |
| 1.4.1 铁氧化物表面官能团 |
| 1.4.2. 铁氧化物吸附离子和分子 |
| 1.4.2.1. 铁氧化物吸附阴离子 |
| 1.4.2.2. 铁氧化物表面阴离子配位形态 |
| 1.4.2.3. 铁氧化物吸附阳离子 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 第二章水铁矿在硅酸盐和Mn(Ⅱ)存在时的形成与次生矿化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 Fe(ⅡI)水解形成水铁矿 |
| 2.2.2 Si存在时Fe(Ⅱ)氧化形成水铁矿 |
| 2.2.3 可溶性Mn(Ⅱ)存在时水铁矿的转化 |
| 2.2.4 水铁矿形成与转化产物表征 |
| 2.2.4.1 X射线衍射（XRD）鉴定及Rietveld定量分析 |
| 2.2.4.2 透射电镜（TEM）与红外光谱（FTIR）表征 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 Fe(ⅡI)水解速率对水铁矿形成的影响 |
| 2.3.2 Si浓度对水铁矿形成的影响 |
| 2.3.3 Mn(Ⅱ)存在时水铁矿的次生矿化 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 矿物的演化过程与机制 |
| 2.4.1.1 Fe(ⅡI)水解 |
| 2.4.1.2 Si存在时Fe(Ⅱ)氧化 |
| 2.4.2 pH值和Mn(Ⅱ)浓度对水铁矿转化的影响 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 水铁矿促进锰矿物的非生物形成 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 水铁矿（2LFh）的合成 |
| 3.2.2 不同Mn(Ⅱ)浓度条件下Mn(Ⅱ)的非生物氧化 |
| 3.2.3 不同pH条件下Mn(Ⅱ)的非生物氧化 |
| 3.2.4 固体产物表征 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 水铁矿和悬液pH对Mn(Ⅱ)氧化的影响 |
| 3.3.2 Mn(Ⅱ)浓度和温度对水铁矿催化Mn(Ⅱ)氧化的影响 |
| 3.3.3 O_2 浓度对Mn(Ⅱ)氧化的影响 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 pH对锰氧化物形成的影响 |
| 3.4.2 Mn(Ⅱ)浓度对锰氧化物形成的影响 |
| 3.4.3 水钠锰矿在pH 9 形成 |
| 3.4.2 水铁矿界面催化Mn(Ⅱ)氧化 |
| 3.5 环境意义 |
| 3.6 结论 |
| 第四章 水铁矿对PO_4 的吸附－解吸特性：与晶质氧化铁对比 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 三种铁氧化物的合成 |
| 4.2.2 样品分析与鉴定 |
| 4.2.3 P吸附动力学实验 |
| 4.2.4 P吸附与解吸实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 矿物的鉴定和表征 |
| 4.3.2 三种矿物吸附P的动力学特性 |
| 4.3.3 三种矿物吸附P等温线 |
| 4.3.4 三种矿物表面吸附P的解吸 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 P吸附量与OH~-释放量的关系 |
| 4.4.2 铁氧化物吸附P的差异性 |
| 4.4.3 铁氧化物解吸P的差异性 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 尺寸效应对水铁矿结构、组成和磁学特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 不同粒径水铁矿的合成 |
| 5.2.2 水铁矿的结构表征 |
| 5.2.2.1 X射线衍射鉴定 |
| 5.2.2.2 高分辨透射电子显微镜（HRTEM） |
| 5.2.2.3 基于高能X射线总散射的PDF分析 |
| 5.2.2.4 X射线吸收光谱 |
| 5.2.3 水铁矿的物理化学特性表征 |
| 5.2.3.1 磁性测定 |
| 5.2.3.2 穆斯堡尔光谱 |
| 5.2.3.3 热重分析 |
| 5.2.3.4 N_2 等温吸附－脱附 |
| 5.3 结果 |
| 5.3.1 水铁矿XRD和HRTEM分析 |
| 5.3.2 水铁矿PDF数据 |
| 5.3.3 水铁矿Fe K边XAS |
| 5.3.4 水铁矿的穆斯堡尔光谱分析 |
| 5.3.5 水铁矿磁性结果 |
| 5.3.6 水铁矿热分析 |
| 5.3.7 水铁矿孔结构分析 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 结晶尺寸对水铁矿结构和组成的影响 |
| 5.4.2 水铁矿的磁学特性和环境意义 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 结晶尺寸效应对水铁矿吸附P反应性的影响 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 水铁矿的酸碱滴定 |
| 6.2.2 P吸附等温线和动力学实验 |
| 6.2.3 水铁矿吸附P过程的IR实验 |
| 6.2.4 水铁矿吸附P的d-PDF实验 |
| 6.3 结果 |
| 6.3.1 水铁矿酸碱滴定 |
| 6.3.2 尺寸效应对P吸附动力学的影响 |
| 6.3.3 尺寸效应对P吸附等温线的影响 |
| 6.3.4 P在水铁矿表面的键合结构 |
| 6.3.5 P吸附过程与机制 |
| 6.4 环境意义 |
| 第七章 碳酸盐绿锈GR1(CO_3~(2-))向晶质铁氧化物转化：pH、温度和空气流量的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料与方法 |
| 7.2.1 空气氧化法合成GR1(CO_3~(2-))及其转化 |
| 7.2.1.1 GR1(CO_3~(2-))的合成 |
| 7.2.1.2 不同条件下GR1(CO_3~(2-))的转化 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 GR1(CO_3~(2-))的形成与转化 |
| 7.3.2 物理化学条件对GR1(CO_3~(2-))转化的影响 |
| 7.3.2.1 pH的影响 |
| 7.3.3.2 温度的影响 |
| 7.3.3.3 空气流速的影响 |
| 7.4 GR1(CO_3~(2-))的形成及转化过程机制探讨及其环境意义 |
| 7.5 结论 |
| 第八章 碳酸盐绿绣GR1(CO_3~(2-))向高价铁氧化物转化：磷酸盐和硅酸盐的影响 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 材料与方法 |
| 8.2.1 P或Si存在时GR1(CO_3~(2-))的转化 |
| 8.2.2 转化产物的表征 |
| 8.3 结果与分析 |
| 8.3.1 P对GR1(CO_3~(2-))转化的影响 |
| 8.3.2 Si对GR1(CO_3~(2-))转化的影响 |
| 8.4 讨论 |
| 8.4.1 含氧阴离子（P和Si）存在时GR1(CO_3~(2-))的转化机制 |
| 8.4.2 P和Si对GR1(CO_3~(2-))转化产物的影响 |
| 8.5 结论 |
| 第九章 施氏矿物结构中硫酸根的局域配位环境 |
| 9.1 前言 |
| 9.2 材料和方法 |
| 9.2.1 施氏矿物的合成 |
| 9.2.2 施氏矿物在不同pH和离子强度下平衡 |
| 9.2.3 样品表征 |
| 9.2.3.1 化学组成测量 |
| 9.2.3.2 高能X射线散射（HEXC）和Fe K边EXAFS光谱 |
| 9.2.3.3 ATR-FTIR光谱 |
| 9.2.3.4 S K边XANES和EXAFS光谱 |
| 9.3 结果 |
| 9.3.1 XRD和PDF分析 |
| 9.3.2 Fe K边EXAFS光谱 |
| 9.3.3 化学组成和溶液分析 |
| 9.3.4 S K边XANES光谱 |
| 9.3.6 ATR-FTIR结果 |
| 9.4 讨论 |
| 9.4.1 隧道硫酸根吸附与表面硫酸根吸附 |
| 9.4.2 内圈配位结构 |
| 9.4.3 外圈配位结构 |
| 9.4.4 施氏矿物的结构和形成 |
| 9.5 环境意义 |
| 9.6 结论 |
| 第十章 全文结论 |
| 10.1 主要结论 |
| 10.2 创新点 |
| 10.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间撰写的论文 |
| 致谢 |
| 附录 1_第二章补充图表 |
| 附录 2_第三章补充图表 |
| 附录 3_第六章补充图表 |
| 附录 4_第九章补充图表 |
（6）δ-MnO2的亚结构转化及钙锰矿的化学形成途径（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 土壤中的氧化锰矿物 |
| 1.2 土壤中几种重要氧化锰矿物的形成环境与结构特性 |
| 1.2.1 水钠锰矿的形成环境与结构特性 |
| 1.2.2 水羟锰矿的形成环境与结构特征 |
| 1.2.3 钙锰矿的形成环境与结构特性 |
| 1.2.4 六方水锰矿的形成环境与结构特性 |
| 1.3 氧化锰矿物的形成与转化 |
| 1.4 本研究目的和意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 酸性水钠锰矿的合成 |
| 2.1.2 水羟锰矿的合成 |
| 2.1.3 钙锰矿的合成 |
| 2.1.4 所用试剂 |
| 2.2 实验研究方法 |
| 2.2.1 氧化锰矿物的X-射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 氧化锰矿物的透射电镜分析(TEM) |
| 2.2.3 氧化锰矿物的扫描电镜分析(SEM) |
| 2.2.4 氧化锰矿物的比表面积和微孔分析(SSA) |
| 2.2.5 氧化锰矿物的锰氧化度测定(AOS) |
| 2.2.6 氧化锰矿物的成分分析 |
| 2.2.7 矿物转化实验设计 |
| 2.2.8 其它特殊实验材料与方法将在各章节中介绍 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 六方水钠锰矿向三斜水钠锰矿的转化 |
| 3.1.1 NaOH对水钠锰矿的结构从六方向三斜转化的影响 |
| 3.1.2 MnCl_2对水钠锰矿的结构从六方向三斜转化的影响 |
| 3.1.3 低Mn(Ⅱ)体系下pH对六方水钠锰矿结构转化的影响 |
| 3.1.3.1 Mg交换产物分析 |
| 3.1.3.2 粉晶XRD图谱分析 |
| 3.1.3.3 元素组成与比表面积分析 |
| 3.1.3.4 透射电镜分析 |
| 3.1.3.5 扫描电镜分析 |
| 3.1.4 高pH条件下Mn(Ⅱ)对六方水钠锰矿结构转化的影响 |
| 3.1.5 氧化度对水钠锰矿结构从六方向三斜转化的影响 |
| 3.1.6 共存离子类型对水钠锰矿的结构从六方向三斜转化的影响 |
| 3.1.7 通N_2条件下六方水钠锰矿向三斜水钠锰矿的转化 |
| 3.1.7.1 浓度的影响 |
| 3.1.7.2 pH的影响 |
| 3.2 水羟锰矿向三斜水钠锰矿的转化 |
| 3.2.1 NaOH对水羟锰矿向三斜水钠锰矿转化的影响 |
| 3.2.2 MnCl_2对水羟锰矿向三斜水钠锰矿转化的影响 |
| 3.2.3 Mn(Ⅱ)体系下pH对水羟锰矿向三斜水钠锰矿转化的影响 |
| 3.2.3.1 高pH条件下水羟锰矿转化的XRD图谱分析 |
| 3.2.3.2 元素组成与比表面积分析 |
| 3.2.3.3 透射电镜分析 |
| 3.2.3.4 扫描电镜分析 |
| 3.2.3.5 pH的影响 |
| 3.2.4 低pH条件下Mn(Ⅱ)浓度对水羟锰矿向三斜水钠锰矿转化的影响 |
| 3.2.5 共存离子类型对水羟锰矿向三斜水钠锰矿转化的影响 |
| 3.2.6 通N_2条件下水羟锰矿向三斜水钠锰矿的转化 |
| 3.3 六方水锰矿的转化形成 |
| 3.3.1 六方水钠锰矿向六方水锰矿的转化 |
| 3.3.1.1 Mn(Ⅱ)浓度的影响 |
| 3.3.1.2 pH的作用 |
| 3.3.1.3 离子类型的影响 |
| 3.3.2 水羟锰矿向六方水锰矿的转化 |
| 3.3.2.1 Mn(Ⅱ)浓度的影响 |
| 3.3.2.2 pH的影响 |
| 3.3.2.3 离子类型的影响 |
| 3.4 钙锰矿的转化形成 |
| 3.4.1 以六方水钠锰矿为前驱物钙锰矿的转化形成 |
| 3.4.1.1 钙锰矿的性质表征 |
| 3.4.1.2 钙锰矿晶体的生长形成过程 |
| 3.4.1.3 不同氧化度前驱物对钙锰矿转化形成的影响 |
| 3.4.1.4 不同层间离子前驱物转化形成的钙锰矿 |
| 3.4.2 以水羟锰矿为前驱物钙锰矿的转化形成 |
| 3.4.2.1 不同层间离子对钙锰矿转化形成的影响 |
| 3.4.2.2 前驱物在不同pH条件下转化产物对钙锰矿形成的影响 |
| 3.4.2.3 钙锰矿晶体的生长形成过程 |
| 4 讨论 |
| 4.1 三斜水钠锰矿的转化形成过程 |
| 4.2 钙锰矿的转化形成过程及晶体生长机制 |
| 4.3 自然环境条件与实验室模拟条件的差异 |
| 4.4 环境启示和意义 |
| 5 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士在读期间撰写的文章 |
（7）水钠锰矿和锰钾矿的形成、转化途径与机制及对苯酚的降解特性（论文提纲范文）
| 目录 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 前言 |
| 1.1 土壤中氧化锰矿物 |
| 1.2 土壤中几种典型氧化锰矿物的结构特征及其合成研究进展 |
| 1.2.1 层状结构氧化锰矿物 |
| 1.2.2 隧道结构氧化锰矿物 |
| 1.3 不同氧化锰矿物的转化 |
| 1.4 氧化锰矿物环境属性的研究现状 |
| 1.4.1 吸附作用 |
| 1.4.2 氧化还原作用 |
| 1.4.3 催化作用 |
| 1.5 研究的目的和意义 |
| 2. 材料与方法 |
| 2.1 实验试剂和蒸馏去离子水 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 氧化锰矿物的合成 |
| 2.4 表征方法 |
| 2.4.1 样品悬浮液的pH恒定 |
| 2.4.2 X-射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.3 红外光谱分析(FTIR) |
| 2.4.4 紫外-可见光谱(UV-vis)及紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)分析 |
| 2.4.5 原子吸收光谱分析(AAS) |
| 2.4.6 比表面积(SSA)及孔径分布分析 |
| 2.4.7 热重分析 |
| 2.4.8 扫描电镜分析(SEM) |
| 2.4.9 透射电镜(TEM,HRTEM)分析 |
| 2.4.10 锰氧化度测定(AOS_(Mn)) |
| 2.4.11 氧化锰矿物的成分分析 |
| 2.4.12 特殊实验将在各章中介绍 |
| 3. 酸性介质中水钠锰矿形成的影响因素及其反应机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 合成方法和分析方法 |
| 3.2.1 酸性水钠锰矿的合成 |
| 3.2.2 盐酸用量对酸性水钠锰矿的影响 |
| 3.2.3 酸性水钠锰矿合成过程的研究 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 盐酸浓度和体积对酸性水钠锰矿形成的影响 |
| 3.3.2 H_2O、KCl和HCl与高锰酸钾的反应产物 |
| 3.3.3 同酸对水钠锰矿形成的影响 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 小结 |
| 4. pH对水钠锰矿转化的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 酸性水钠锰矿前驱物的制备 |
| 4.2.2 不同pH的影响 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 前驱物样品的性质表征 |
| 4.3.2 悬浮液pH对水钠锰矿转化的影响 |
| 4.3.3 回流前溶液中的K~+和Mn~(2+) |
| 4.3.4 回流过程中pH、K~+和Mn~(2+)的变化 |
| 4.3.5 矿物转变过程的微观形貌分析 |
| 4.3.6 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 5. 其它因素对水钠锰矿转化的影响因素 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 酸性水钠锰矿的合成 |
| 5.2.2 反应条件对氧化矿物转变的影响 |
| 5.2.3 前驱物的影响 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 溶液中K~+浓度的影响 |
| 5.3.2 溶液中Mn~(2+)的影响 |
| 5.3.3 回流温度的影响 |
| 5.3.4 水钠锰矿中钾含量的影响 |
| 5.3.5 水钠锰矿锰氧化度的影响 |
| 5.3.6 不同晶形水钠锰矿的转变 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 6. 无机酸浓度和类型对锰钾矿形成及其形貌的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 盐酸浓度对反应产物的影响 |
| 6.2.2 硝酸和硫酸浓度对反应产物的影响 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 盐酸的加入量对锰钾矿合成的影响 |
| 6.3.2 中间产物的SEM图片 |
| 6.3.3 硝酸、硫酸一步形成锰钾矿 |
| 6.3.4 锰钾矿的表征 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 小结 |
| 7. 有机酸浓度和类型对锰钾矿形成的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料与方法 |
| 7.2.1 乙酸(C_2H_4O_2)浓度对反应产物的影响 |
| 7.2.2 有机酸类型对反应产物的影响 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 乙酸浓度对锰钾矿形成的影响 |
| 7.3.2 有机酸碳链长度对锰钾矿形成的影响 |
| 7.3.3 合成样品的电镜分析及其晶体大小分析 |
| 7.4 讨论 |
| 7.5 小结 |
| 8. 几种氧化锰矿物对苯酚的降解 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 材料和方法 |
| 8.2.1 氧化锰矿物的合成 |
| 8.2.2 氧化锰矿物的表征 |
| 8.2.3 光催化反应 |
| 8.2.4 分析方法 |
| 8.3 结果与分析 |
| 8.3.1 合成氧化锰矿物的鉴定与表征 |
| 8.3.2 苯酚的挥发和直接光解 |
| 8.3.3 氧化锰矿物降解苯酚 |
| 8.3.4 pH和Mn~(2+)的变化 |
| 8.4 讨论 |
| 8.4.1 氧化锰矿物对苯酚的吸附作用 |
| 8.4.2 氧化锰矿物对苯酚的催化氧化和氧化作用 |
| 8.4.3 氧化锰矿物的光催化氧化作用 |
| 8.5 小结 |
| 9. 结论 |
| 参考文献 |
| 论文创新点 |
| 博士期间撰写与发表的文章 |
| 致谢 |
（8）几种常见氧化锰矿物的电化学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 氧化锰的分类及结构特征 |
| 1.1.1 氧化锰的分类 |
| 1.1.2 钙锰矿的结构特征及合成方法 |
| 1.1.3 锰钾矿的结构特征及合成方法 |
| 1.1.4 水钠锰矿的结构特征及合成方法 |
| 1.2 氧化锰的电化学特性 |
| 1.2.1 锂离子电池概述 |
| 1.2.1.1 锂离子电池发展史 |
| 1.2.1.2 锂离子电池基本原理 |
| 1.2.1.3 锂离子电池正极材料 |
| 1.2.2 钙锰矿作锂离子电池正极材料的研究进展 |
| 1.2.3 锰钾矿作锂离子电池正极材料的研究进展 |
| 1.2.4 水钠锰矿作锂离子电池正极材料的研究进展 |
| 1.3 Rietveld结构精修的特点 |
| 1.4 本论文研究目的与意义 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验药品和各种氧化锰矿物的合成 |
| 2.2 材料表征方法 |
| 2.2.1 X-射线衍射结构分析(XRD) |
| 2.2.2 热重分析(TGA) |
| 2.2.3 X-射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.4 扫描电镜(SEM) |
| 2.2.5 透射电镜(TEM) |
| 2.2.6 成分分析 |
| 2.2.7 比表面积测定 |
| 2.3 材料的电化学性能测试 |
| 2.3.1 材料的循环伏安测试(CV) |
| 2.3.2 材料的恒流充放电测试 |
| 3 回流法制备掺钴钙锰矿作为锂离子电池正极材料研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料和方法 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 回流法掺钴钙锰矿的合成 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 掺钴钙锰矿的XRD表征 |
| 3.3.2 掺钴钙锰矿的热重曲线 |
| 3.3.3 掺钴钙锰矿的成分分析 |
| 3.3.4 掺钴钙锰矿的晶体形貌 |
| 3.3.5 掺钴钙锰矿的恒流充放电测试 |
| 3.3.6 掺钴钙锰矿的循环伏安扫描 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 掺钴数量与钙锰矿的结构变化 |
| 3.4.2 掺钴数量与钙锰矿的电化学特性 |
| 3.5 小结 |
| 4 微波法制备掺钴钙锰矿作为锂离子电池正极材料研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 微波法掺钻钙锰矿的合成 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 掺钴钙锰矿的XRD |
| 4.3.2 掺钴钙锰矿的热重曲线 |
| 4.3.3 掺钴钙锰矿的成分分析 |
| 4.3.4 掺钴钙锰矿的晶体形貌 |
| 4.3.5 掺钴钙锰矿的恒流充放电测试 |
| 4.4 小结 |
| 5 不同方法制备的锰钾矿作为锂离子电池正极材料研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料和方法 |
| 5.2.1 实验药品 |
| 5.2.2 回流法锰钾矿的合成 |
| 5.2.3 溶胶-凝胶法锰钾矿的合成 |
| 5.2.4 煅烧法锰钾矿的合成 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同方法合成的锰钾矿的结构特点和电池性能 |
| 5.3.2 回流法中不同预处理温度合成锰钾矿的结构特点和电池性能 |
| 5.4 小结 |
| 6 回流法制备掺钴锰钾矿作为锂离子电池正极材料研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料和方法 |
| 6.2.1 实验药品 |
| 6.2.2 回流法掺钴锰钾矿的合成 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 掺钴锰钾矿的XRD |
| 6.3.2 掺钴锰钾矿的热重曲线 |
| 6.3.3 掺钴锰钾矿的成分分析及形貌 |
| 6.3.4 掺钴锰钾矿的XPS |
| 6.3.5 掺钴锰钾矿的电化学性能 |
| 6.3.5.1 掺钴浓度对循环容量的影响 |
| 6.3.5.2 隧道水含量与循环容量的关系 |
| 6.4 小结 |
| 7 一步氧化法制备掺钴水钠锰矿作锂离子电池正极材料的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料和方法 |
| 7.2.1 实验药品 |
| 7.2.2 一步氧化法掺钴水钠锰矿的合成 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 掺钴水钠锰矿的XRD |
| 7.3.2 掺钴水钠锰矿的热重曲线 |
| 7.3.3 掺钴水钠锰矿的成分分析 |
| 7.3.4 掺钴水钠锰矿的XPS |
| 7.3.5 掺钴水钠锰矿的晶体形貌 |
| 7.3.6 掺钴水钠锰矿的电化学性能 |
| 7.3.6.1 层间水含量对循环容量的影响 |
| 7.3.6.2 不同充电截止电压下Bir-Co10%电极的放电性能 |
| 7.3.6.3 不同倍率下Bir-Co10%电极的放电性能 |
| 7.4 小结 |
| 8 溶胶-凝胶法制备掺钴水钠锰矿作锂离子电池正极材料的研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 材料和方法 |
| 8.2.1 实验药品 |
| 8.2.2 溶胶-凝胶法(sol-gel)掺钴水钠锰矿的合成 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 掺钴水钠锰矿的XRD |
| 8.3.2 掺钴水钠锰矿的热重曲线 |
| 8.3.3 掺钴水钠锰矿的成分分析 |
| 8.3.4 掺钴水钠锰矿的XPS |
| 8.3.5 掺钴水钠锰矿的晶体形貌 |
| 8.3.6 掺钴水钠锰矿的电化学性能 |
| 8.3.6.1 层间水含量对循环容量的影响 |
| 8.3.6.2 不同充电截止电压下Bir-CoO%电极的放电性能 |
| 8.3.6.3 掺钴水钠锰矿的循环伏安扫描 |
| 8.4 小结 |
| 9 结语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间撰写与发表的文章 |
（9）多孔结构锰氧化物的控制合成与特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 层状锰氧化物(OL)的结构特征及研究进展 |
| 1.1.1 层状锰氧化物的结构特征 |
| 1.1.2 层状锰氧化物的制备方法 |
| 1.2 孔道锰氧化物(OMS)的结构特征及研究进展 |
| 1.2.1 孔道锰氧化物的结构特征 |
| 1.2.2 孔道锰氧化物的制备方法 |
| 1.3 双晶格不匹配层状化合物的结构特征及研究进展 |
| 1.3.1 双晶格不匹配层状化合物的结构特征 |
| 1.3.2 双晶格不匹配层状化合物的制备方法 |
| 1.4 多孔结构锰氧化物的应用 |
| 1.5 研究内容及目的 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 主要试剂和仪器 |
| 2.2 层状构造锰氧化物(OL)的制备及可逆转化 |
| 2.2.1 KMnO_4 氧化还原法制备OL 型锰氧化物 |
| 2.2.2 KMnO_4+NaOH 氧化还原法制备OL 型锰氧化物 |
| 2.2.3 氧气氧化法制备OL 型锰氧化物 |
| 2.2.4 OL 型锰氧化物的可逆转化 |
| 2.3 孔道构造锰氧化物(OMS-1)的制备及后处理 |
| 2.4 Cu-ML 型锰氧化物的制备及后处理 |
| 2.5 表征与分析 |
| 2.5.1 X-射线粉末衍射分析 |
| 2.5.2 TEM 电子显微镜表征 |
| 2.5.3 SEM 电子显微镜表征 |
| 第三章 OL 型锰氧化物的合成与可逆转化 |
| 3.1 KMnO_4 氧化还原法OL 型锰氧化物合成与可逆转化 |
| 3.1.1 阳离子导向剂对OL 型锰氧化物形成过程的影响 |
| 3.1.2 OL 型锰氧化物的可逆转化 |
| 3.2 KMnO_4+NaOH 氧化还原法OL 型锰氧化物合成与可逆转化 |
| 3.2.1 阳离子导向剂对OL 型锰氧化物形成过程的影响 |
| 3.2.2 OL 型锰氧化物的可逆转化 |
| 3.3 氧气氧化法OL 型锰氧化物的合成与可逆转化 |
| 3.3.1 合成布塞尔矿的影响因素 |
| 3.3.2 水化时间对OL 型锰氧化物可逆转化的影响 |
| 3.3.3 老化方式对OL 型锰氧化物可逆转化的影响 |
| 3.3.4 Mg~(2+)对OL 型锰氧化物可逆转化的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章Cu-ML 及Cu-OMS-1 锰氧化物的合成与氨沥滤 |
| 4.1 双晶格不匹配铜锰氧化物(Cu-ML)的合成 |
| 4.2 钡镁锰矿型锰氧化物(Cu-OMS-1)的合成 |
| 4.2.1 Cu-ML 与Cu-OMS-1 的对比 |
| 4.3 氨沥滤 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）钙锰矿的研究进展（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 钙锰矿的结构和形貌 |
| 3 自然界钙锰矿的形成 |
| 4 地球化学钙锰矿的实验 |
| 5 钙锰矿形成的影响因素及机制 |
| 5.1 温度的影响 |
| 5.2 层间离子类型和数量的影响 |
| 5.3 pH的影响 |
| 5.4 Mn (III) 的影响 |
| 5.5 结晶形态和粘土矿物的影响 |
| 6 钙锰矿研究的环境与材料科学意义 |
| 6.1 电荷性质与离子吸附 |
| 6.2 氧化与催化 |
| 6.3 锂离子二次电池正极材料 |
| 7 结 语 |
四、1nm锰矿相的人工合成及其金属阳离子交换特性（论文参考文献）
- [1]赤泥协同多源固废制备注浆材料组成设计、水化机理与性能调控[D]. 张健. 山东大学, 2021
- [2]钙钛矿结构稀土铬酸盐的低温可控水热合成、磁性及热致变色性质研究[D]. 王珊. 吉林大学, 2020(08)
- [3]Mn（Ⅱ）对土壤氧化锰矿物转化的影响及其机制[D]. 赵怀燕. 华中农业大学, 2018(01)
- [4]钙、钠饱和处理的次生硅酸盐矿物对多环芳烃(菲)吸附与光解行为[J]. 申连玉,钱黎慧,代静玉,李嘉雨,周强. 农业环境科学学报, 2016(02)
- [5]几种亚稳态铁氧化物的结构、形成转化及其表面物理化学特性[D]. 王小明. 华中农业大学, 2015(11)
- [6]δ-MnO2的亚结构转化及钙锰矿的化学形成途径[D]. 龚爱蓉. 华中农业大学, 2011(08)
- [7]水钠锰矿和锰钾矿的形成、转化途径与机制及对苯酚的降解特性[D]. 张嵚. 华中农业大学, 2011(04)
- [8]几种常见氧化锰矿物的电化学性质研究[D]. 宋春华. 华中农业大学, 2010(09)
- [9]多孔结构锰氧化物的控制合成与特性研究[D]. 张乾. 内蒙古工业大学, 2010(04)
- [10]钙锰矿的研究进展[J]. 崔浩杰,冯雄汉,刘凡,谭文峰,邱国红,陈秀华. 地球科学进展, 2009(10)