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三氧化二錳

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三氧化二锰
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三氧化二錳是一種無機化合物,化學式為Mn2O3,其中錳處於+3氧化態。[3]

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製備

在800℃以下將二氧化錳於空氣中灼燒可以得到α-Mn2O3(更高溫度得到Mn3O4[4],在600-800℃空氣中加熱Mn2+硝酸鹽草酸鹽碳酸鹽也能得到α-Mn2O3[5]。γ-Mn2O3氫氧化錳(II)的脫水氧化製得。[4] 很多製備納米晶體Mn2O3的方法已有報道,如通過氧化Mn2+鹽或還原MnO2製備。[6][7][8]

需要注意的是,Mn2O3和MnOOH並不是相同的,MnOOH在空氣中加熱,會在約300 °C時產生MnO2[9]

結構及物理性質

三氧化二錳和其它過渡金屬氧化物不同,並不採取剛玉(Al2O3)的結構[4]。已知它有常見的α型和γ型[10],和在高壓下有著CaIrO3結構的晶型。[11]α-Mn2O3是黑色固體,為斜方晶系,晶格常數a=941.2 pm、b=941 pm、c=942.3 pm,奈耳溫度約為80K。[5]γ-Mn2O3則是立方密排結構,奈耳溫度為39K。[12]

化學性質

三氧化二錳是一種氧化劑,可以將鹽酸氧化為氯氣[13]

Mn2O3 + 6 HCl(稀) —Δ→ 2 MnCl2 + Cl2↑ + 3 H2O

和濃硫酸反應,則放出氧氣[13]

2 Mn2O3 + H2SO4(濃) —Δ→ 4 MnSO4 + O2↑ + 4 H2O

三氧化二錳也能氧化有機物,如在硫酸的水溶液中將4-氟甲苯氧化為4-氟苯甲醛,[14]將4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶氧化為2,2'-聯吡啶-4,4'-二甲醛,[15]以及將4-甲基苯磺酸氧化為4-甲醯基苯磺酸。[16]

三氧化二錳和氧化鑭在高溫反應,可以得到正交晶系的LaMnO3,這種化合物與GdFeO3異構。[17]它也能直接和六氟乙醯丙酮環己烷中回流下反應,生成三(六氟乙醯丙酮)合錳(III)。[18]

應用

三氧化二錳在無機上可以用作一氧化氮選擇性還原的催化劑[19],在有機合成中用作氧化劑[14][20],它也能用作鈀鉑合金的載體[21]或電極材料[22]

參考文獻

拓展閱讀

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