超小尺寸碳载Mn3O4纳米催化剂制备及其催化性能

摘要：

以MnCl2为原料,聚乙烯醇(PVA)为稳定剂,利用PVA介导沉淀法制备Mn3O4纳米粒子(PVA/Mn3O4),进一步将冻干的PVA/Mn3O4复合物炭化制备了超小尺寸的Mn3O4-C催化剂.使用XRD、XPS、TEM、BET表征制备材料的结构和形貌,发现PVA能够有效减小Mn3O4在制备过程中的聚集和长大.无PVA介导沉淀法制备的Mn3O4-P平均粒径为(38.8±9.3)nm.加入PVA后,制备过程中PVA分子链间的Mn3O4纳米粒子平均粒径为(3.2±0.8)nm,经过Ar保护炭化处理后,平均粒径为(4.5±1.2)nm的Mn3O4纳米粒子被均匀固定在碳基底上.制备的Mn3O4-C催化剂具有高效的类芬顿催化降解亚甲基蓝(MB)的能力,在MB质量浓度为40 mg/L的40 mL溶液中,催化剂质量浓度为75 mg/L,H2O2投加量为4 mL,反应时间为40 min,反应温度为80℃的条件下,MB的降解率为94.4％.催化剂经过3次循环使用后,MB的降解率保持在91.1％,且碳基底上的Mn3O4纳米粒子结构和形貌与使用前相似.

关键词：聚乙烯醇、沉淀法、稳定剂、Mn3O4、类芬顿、亚甲基蓝、功能材料

所属期刊栏目：40

分类号：O643(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：辽宁省自然科学基金;沈阳材料科学国家研究中心青年科学基金项目

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：592-599,607