[发明专利]一种Mn3O4纳米线或纳米棒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Mn₃O₄纳米线或纳米棒的制备方法，具体涉及一种长径比可调的Mn₃O₄纳米线或纳米棒的制备方法。 

背景技术

Mn₃O₄纳米材料由于它可以从棕色到黄色有可逆变色的作用，可以应用在阳极材料中的电致变色材料，也可以作为催化剂应用在氧化或还原反应中。一维Mn₃O₄纳米材料由于其独特的物理化学性质，通常具有较好的光学、电学及力学特性，在催化、太阳能电池、重金属离子吸附等方面具有广泛的应用。 

国内外报道制备一维Mn₃O₄纳米材料不是很多。CN 200810103467.3 公开了一种利用化学气相沉积法制备Mn₃O₄纳米线的方法，将Mn粉放置在三氧化二铝坩埚中，在正上方放置镀膜硅片，通入氩气热处理得到四方结构的Mn₃O₄纳米线。文献“Odair P. Ferreira, Larissa Otubo, Ricardo Romano, and Oswaldo L. Alves. Crystal Growth & Design, 2006, 6(2), 601-606” 报道了将制备的MnOOH纳米棒热处理得到了MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄ 纳米棒。文献“ Wenzhong Wang and Ling Ao. Crystal Growth & Design, 2008, 8(1), 358-362” 报道了将前驱体在氯化钠的环境中通过热处理得到Mn₃O₄纳米线。 

目前，合成一维Mn₃O₄纳米材料的制备过程大部分都需要热处理及较高的温度，有些方法还需要惰性气体的保护或二次处理。操作过程相对复杂，成本较高，不利于精确的控制和工业化生产。 

发明内容

本发明针对现有方法存在的不足，提供了一种Mn₃O₄纳米棒或纳米线的制备方法。该制备方法操作简单，一步合成，无需惰性气体保护，原材料价格低廉，产品长径比可调，可控性强。 

本发明以二价锰盐为锰源，与醋酸钠混合配成透明溶液，然后采用溶剂热法得到Mn₃O₄纳米线或纳米棒。该方法能够较为简单、可控的得到所需长径比的Mn₃O₄纳米线或纳米棒，具有很好的工业化应用前景。 

具体技术方案如下： 

一种Mn₃O₄纳米线或纳米棒的制备方法，包括以下步骤：

（1）将二价锰盐和醋酸钠加入到低级醇中，搅拌得到透明溶液；

（2）将上述透明溶液采用溶剂热法制备Mn₃O₄纳米线或纳米棒；

（3）反应后离心分离、洗涤，得Mn₃O₄纳米线或纳米棒。

上述方法中，所指的纳米棒，是直径在500nm或以下，长径比在20以下的材料；所指的纳米线，是指直径在500nm或以下，长径比在30以上的材料。 

通过本发明的方法，可以很容易的得到Mn₃O₄纳米线或纳米棒，所得Mn₃O₄纳米线的直径为70-500 nm，长径比为30-240；Mn₃O₄纳米棒的直径为70-500 nm，长径比为7-20。