1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
{title}纳米二氧化锰片层材料的合成及其研究一、毕业设计(论文)选题的目的和意义。
意义：近年来我国电池工业迅速发展,纳米材料的运用也趋于流行，二氧化锰运用作为一种良好的电极辅助品，高利用率，高效的二氧化锰微粒也成为了工业中不可缺少的，目前对于原料二氧化锰的需求不断增长.锰氧化物作为超级电容器电极材料的潜力还有待积极挖掘开发, 但这同时也是为未来的技术进步，奠定了坚实的基础。
相信以后二氧化锰微粒的最适条件会被我们逐步发现，也不会在拘泥于某种特定晶型，各种晶型应用也会更加广泛。
不仅如此，对于水体污染等应用也会稳步进行，对于环境改善有很大帮助。
目的：本次毕业设计首先从接受纳米二氧化锰的应用着手，指出纳米二氧化锰的晶型多变对结构和性能的影响。
然后主要从纳米二氧化锰的制备方法和纳米二氧化锰的应用两方面对近年来的研究进展进行总结和评述二、设计或研究的主要内容(1) 纳米二氧化锰的制备。
纳米二氧化锰的制备方法多种多样,主要包括水热法、溶胶-凝胶法、化学沉淀法、固相合成法等。
由不同方法制备的纳米二氧化锰的晶相、形貌、尺寸以及应用各有差异。
本此研究纳米二氧化锰的各种制备方法的优势与不足,及其在储能电池电极、电致变色器件、催化剂、生物传感器等领域的应用研究进展。
（2）二氧化锰的性质。
黑色或黑棕色结晶或无定形粉末。
熔点(℃)：535(分解)，相对密度（水=1）：5.03，沸点(℃)：535℃，溶解性：不溶于水，不溶于硝酸。
氧化性：二氧化锰是一种不成盐氧化物，非两性氧化物(既不与酸反应，也不与碱反应)：遇还原剂时，表现为氧化性。
遇强氧化剂时，还表现为还原性。
在酸件介质中是一种强氧化剂。
强氧化剂，自身不燃烧，但助燃，不要和易燃物放置一起。
（3）纳米二氧化锰的应用。
二氧化锰主要用途为制造干电池，如碳锌电池和碱性电池，也常在化学反应中作为催化剂，或作为酸性溶液中的强氧化剂。
也可用作干电池去极剂，合成工业的催化剂和氧化剂，玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
用于制造金属锰、特种合金、锰铁铸件、防毒面具和电子材料铁氧体等。
另外，还可用于橡胶工业以增加橡胶的粘性。
还可在化学实验中用做催化剂。
有机合成用途中二氧化锰在有机化学之中十分有用。
实验室用做过氧化氢(双氧水)分解制氧气时的催化剂。
用做加热氯酸钾分解制氧气时的催化剂等。
三、二氧化锰的制备方法1.固相方法化学固相法原理简单主要是应用化学固相法制备，将固体反应物混合,通过高速球磨方法在经过处理后制备纳米级的二氧化锰。
根据制备时温度可将其分为低温、高温固相法。
低温固相法是在室温或低温下,固体反应物经过混合、研磨、离心、焙烧等物理步骤制备而成。
分为直接反应法，前驱体法、，氧化法和添加分散剂法。
高温固相法比较适用于热力学稳定化合物,因其在高温下不容易得到MnO2会使MnO2失氧而变为低价态。
2.溶胶凝胶法这种方法对于制备非晶型材料特别重要，包括了金属醇盐和非醇盐两种方法。
醇盐法是先制取得到醇盐，再将醇盐制成溶胶接着对溶胶进行催化干燥等后处理，最终制得纳米MnO2。
但由于对此方法的不够全面了解，最终还是较常用非醇盐方法。
目前采用的溶胶-凝胶法制备主要利用醋酸锰、柠檬酸为原料,经过溶胶、凝胶、干燥、热处理等步骤制备，从而得到纳米MnO2。
具体方法为以柠檬酸加入到四水合乙酸锰中搅拌溶解形成溶液后用25%氨水调节起pH值。
到溶液由淡粉变成橙黄后，置于水浴锅80℃加热，形成湿凝胶。
再将湿凝胶在100℃下干燥，可制得干凝胶，后续经过研磨，酸化，抽滤洗涤至中性即可得MnO2材料。
3.水热法水热法制备纳米二氧化锰分为沉淀法与分解法，是指在水溶液中反应物通过一定配比，制成溶液在高温高压下，生成纳米二氧化锰的方法。
在水热条件下,溶解离子的溶解度增加，离子的活度增强,能让沉淀物溶解重结晶。
此方法是以高锰酸钾KMnO4和硫酸锰为原料，通过掺杂一定量的Al(NO3) 3, 最终获得纳米线状的α型MnO2。
具体步骤为称取一定量的 KMnO4 和 MnSO4 按照 2∶3 的摩尔比各自溶于40mL去离子水中配成两种溶液，将两种配好溶液水浴加热，保温后取出搅拌，再将MnSO4溶液倒入KMnO4溶液。
将分别用无水乙醇和去离子水超声并且干燥8h处理过的到泡沫镍放入混合溶液中，一起加热到150℃并保温8h，之后冷却静置，再用无水乙醇和去离子水洗涤泡沫镍, 来去除多余杂质离子。
再将所得泡沫镍煅烧即可得到MnO2电极。
4、溶液等离子体过程水热法、氧化还原法、湿化学共沉淀法以及加热老化法是合成水钠锰矿型二氧化锰的主要方法。
这些方法通常需要较长的处理时间、高温和有害的化学试剂，如还原剂、稳定剂和强酸或强碱。
随着环境问题的出现，最近的研究集中在纳米材料合成的绿色路线上，同时最小化各种程序、热源和化学品。
目前从这个点目，一种非平衡冷等离子体，称为溶液等离子体过程(SPP)，作为一种绿色合成方法具有很大的潜力。
单步法，用很短在环境处理条件（如室温和压力）下，在几分钟内进行处理时间，并相应地最小化还原剂和氧化剂。
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2、使用文献研究法收集、梳理有关文献，针对要研究的问题查阅相关文献资料，根据所选课题的研究内容整合相关文献以及理论依据，奠定研究报告的理论基础，为后续的研究做出铺垫。
3、通过对实验方法的对比选择一个合适的实验方法采用实验的方式来制备纳米二氧化锰材料。
4、针对二氧化锰的性质探索其用途，经过文献的对比验证二氧化锰的实际用途。
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