二氧化锰
常用氧化剂
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二氧化锰（英语：Manganese dioxide），无机化合物，化学式为MnO₂，通常情况下很稳定，为黑色无定型粉末或黑色斜方晶体，是软锰矿的主要成分，不溶于水、稀酸和稀碱，但有过氧化氢或草酸存在时，能溶于稀硫酸或硝酸，高温下具有金红石结构，常温下呈现多晶型，而且常常表现出非计量关系。二氧化锰是制备其他常见含锰化合物的重要前体，如高锰酸钾（KMnO₄），同时作为一种常用的氧化剂，可广泛用于各种氧化反应，也可作为部分化学反应的催化剂，如过氧化氢(双氧水)分解制氧气、氯酸钾分解制氧气等反应。二氧化锰是极具应用前景的电极材料，主要用于干电池的制备，如碱性电池、锌碳电池等。[3][4][5]
晶体结构
二氧化锰储量丰富，具有多种晶体结构，是一类晶格结构比较复杂的金属氧化物。二氧化锰晶体的结构单元是[MnO₆]八面体，Mn 原子位于八面体中心，六个氧原子位于八面体顶角，通过共角或者共边的方式，即基于氧原子进行六方紧密堆积或立方紧密堆积形成各种晶型，有一维隧道结构的α，β，γ晶型，二维层状结构的δ晶型和三维立体结构的λ，ε晶型等。在密堆积结构中，各原子层会形成空穴、隧道，可以容纳不同的阳离子和分子，使锰氧化物在组成和结构上更具有多样性。不同晶型的二氧化锰化学组成基本相同，但晶格结构和晶胞参数不同，使得几何形状和尺寸有差异，电化学性质差别较大。下面仅介绍几种主要的MnO₂晶型及其特性：[6][7]
不同晶型的MnO₂晶体结构示意图