超声波型化合组配细微氧化锰及其研发甘油酯时

　　主要仪器试剂KQ-50DE型数控超声波清洗仪器（昆山市超声仪器）；Electrochemicalaualyzen；DF1720SB5A型直流稳压电源（宁波中策电子）；H-600透射电镜（日立）；AVATAR360型红外光谱仪（美国尼高力）；恒温水浴锅，RE52CS-2旋转蒸发器，SHZ-Ⅲ型循环水真空泵（均上海亚荣生化仪器厂）。

　　自制内径5.5cm、阴阳两室均为5cm的圆形电解槽，反应槽容积约为118cm3.阴、阳极均以石墨作电极，表观面积5cm2.阳极室与阴极室之间用Nafion膜隔开，膜有效面积23.7cm2.

　　硫酸锰，0.5mol/LH2SO4，甘油，无水乙醇，以上均为分析纯试剂。电解MnO2的制备以石墨为电极，表观面积为5cm2，无隔膜电解槽，电解液为0.5mol/L的MnSO4、0.1mol/LH2SO4溶液，加热至95e后，于5mA/cm2下电解24h，取下电极，解离出阳极上电沉积的MnO2，经蒸馏水洗净后，粉碎，研磨，在100e下烘干后作XRD分析。

　　甘油醛的制备电化学方法制甘油醛：使用上述自制电解槽，阳极室电解液置0.5mol/L的MnSO4溶液及甘油，阴极室置0.5mol/LH2SO4溶液，阳极室与阴极室之间用Nafion膜分隔开，以防止反应生成的甘油醛在阴极被还原。将电解槽置于超声波清洗仪器中超声波高频振荡电解以使在阳极被氧化的Mn2+成为尺寸为几十Lmnm的MnO2颗粒分散在电解液中，而后进一步将甘油氧化为甘油醛。电解反应后将阳极液减压蒸馏至水分完全脱除，再加入等体积的无水乙醇快速结晶，减压抽滤，晶体经过干燥，即得甘油醛产品。

　　化学方法制甘油醛：将装有甘油，MnO2和1mol/LH2SO4溶液的烧杯置于磁力搅拌器上加热反应，后续的提纯操作同上。

　　结果与讨论MnO2/Mn2+电对可逆性<4>是使用上述自制电解槽于阴极室（CEC）注入0.5mol/L硫酸溶液，阳极液盛0.5mol/LMnSO4、0.1mol/LH2SO4溶液，阳极室（WEC）通氩气，以Ag/AgCl作为参比电极测定Mn2+离子在石墨阳极上的循环伏安曲线，扫描电压区间为0.7V至1.4V.图中出现一对表征MnO2/Mn2+的氧化还原峰，其氧化峰电位为1.23V，还原峰电位为1.05V.如图可看出，MnO2/Mn2+电对具有良好的循环伏安性能。

　　阳极IV扫描曲线显示MnO2/Mn2+电对在不同温度下的阳极极化扫描曲线。如图可见：温度升高，有利于提高MnO2的析出，即Mn2+的氧化电位正移，氧化电流增加。MnO2粉体的XRD<5-6>为95e下电解生成的MnO2粉体的XRD图谱。在2H=28.1b处出现表征C-MnO2特征衍射峰，与ASTM衍射卡上的C-MnO2数据吻合，XRD谱峰尖锐，且无其它谱峰，可见该样品晶型好、纯度高。

　　纳米MnO2晶体透射电镜通常电解的MnO2会沉积在阳极表面，但在超声波的震荡下，电生成的MnO2以极小的颗粒分散在阳极液中，是其阳极液的透射电镜照片。如图所示，纳米MnO2呈圆球形，其中大颗粒为3040nm，而小颗粒为1020nm.

　　结论在超声波下，电生成的纳米MnO2颗粒细小，不附着在电极上，具有高的比表面与反应活性，且有良好的循环伏安性能。在较高的温度下，有利于提高MnO2的氧化电位，增强其氧化活性。