四氧化三锰

四氧化三锰
	IUPAC名; Manganese(II) dimanganese(III) oxide
别名	氧化锰(II,III); 黑锰矿
识别
CAS号	1317-35-7
PubChem	14825
SMILES	[Mn+3].[O-2].[Mn+2].[O-2].[Mn+3].[O-2].[O-2];
RTECS	OP0895000
性质
化学式	Mn3O4; MnO·Mn2O3
摩尔质量	228.8118 g·mol⁻¹
外观	暗红色、褐色至黑色无臭粉末
密度	4.86 g/cm3
熔点	1567 °C
沸点	2847 °C
溶解性（水）	不溶于水
溶解性（其他）	溶于盐酸
危险性
欧盟分类	有害 (Xn)
	若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

四氧化三锰是一种无机化合物，化学式为Mn₃O₄。

性质

四氧化三锰是一种黑色四方结晶，经灼烧成结晶，属于尖晶石类，离子结构为 ${\rm {\ Mn^{2+}\ (Mn^{3+})_{2}O_{4}}}$ ，其中二价和三价锰离子分布在两种不同的晶格位置上。氧离子为立方紧密堆积，二价锰离子占四面体空隙，三价锰离子占八面体空隙。温度1443K以下时四氧化三锰为变形的四方晶系尖晶石结构，变形原因为姜-泰勒效应；1443K以上则为立方尖晶石结构。^[3]

室温下四氧化三锰是顺磁性，但在41～43K以下时则有亚铁磁性。^[4]

四氧化三锰在自然界中以黑锰矿形式存在，是最稳定的氧化物。不溶于水，可溶于盐酸。

制备

1、由金属锰或锰氧化物（如二氧化锰）、氢氧化物、碳酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐、硝酸盐及高锰酸盐在空气或氧气中于1000°C灼烧，经冷却、粉碎制得。^[3]

{\rm {\ 3MnO_{2}\rightarrow Mn_{3}O_{4}+O_{2}}}

2、二氧化锰或水锰矿先焙烧成三氧化二锰，再在甲烷存在下，于250～500°C进一步被还原为四氧化三锰。^[3]

{\rm {\ 2MnOOH\rightarrow Mn_{2}O_{3}+H_{2}O}}

{\rm {\ 3Mn_{2}O_{3}+{\tfrac {1}{4}}CH_{4}\rightarrow 2Mn_{3}O_{4}+{\tfrac {1}{4}}CO_{2}+{\tfrac {1}{2}}H_{2}O}}

最近有很多制备四氧化三锰纳米晶的研究。^[5]^[6]^[7]

用途

四氧化三锰主要用于电子工业，用作软磁铁氧体的生产原料、电子计算机中存储信息的磁芯、磁盘和磁带、电话用变压器和高品质电感器、电视回扫变压器、磁记录用磁头、电感器、磁放大器、饱和电感器、天线棒等。此外也用作涂料和油漆的色料。^[3]

四氧化三锰可用作很多反应的催化剂，例如甲烷和一氧化碳的氧化反应^[8]^[9]、一氧化氮的分解反应^[10]、硝基苯的还原反应^[11]以及有机物的催化燃烧^[12]等。

参考资料

^ Record of CAS RN 1317-35-7 in the GESTIS Substance Database from the IFA（英语：Institute for Occupational Safety and Health）
^ www.oehha.ca.gov 互联网档案馆的存檔，存档日期2009-10-13.
^ ^3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 中国化工产品大全上卷，Bc204 四氧化三锰，页195
^ Magnetic Structure of Mn₃O₄ by Neutron Diffraction Boucher B., Buhl R., Perrin M., J. Appl. Phys. 42, 1615 (1971); doi:10.1063/1.1660364
^ Hausmannite Mn₃O₄ nanorods: synthesis, characterization and magnetic properties Jin Du et al. Nanotechnology, (2006),17 4923-4928, doi: 10.1088/0957-4484/17/19/024
^ One-step synthesis of Mn₃O₄ nanoparticles: Structural and magnetic study Vázquez-Olmos A., Redón R, Rodríguez-Gattorno G., Mata-Zamora M.E., Morales-Leal F, Fernández-Osorio A.L, Saniger J.M. Journal of Colloid and Interface Science, 291, 1, (2005), 175-180 doi:10.1016/j.jcis.2005.05.005
^ Use of Carbonaceous Polysaccharide Microspheres as Templates for Fabricating Metal Oxide Hollow Spheres Xiaoming Sun, Junfeng Liu , Yadong Li, Chemistry - A European Journal ,(2005), 12, 7 , 2039 – 2047 , doi:10.1002/chem.200500660
^ The reduction and oxidation behaviour of manganese oxides Stobhe E.R, de Boer A.D., Geus J.W., Catalysis Today. (1999), 47, 161–167. doi:10.1016/S0920-5861(98)00296-X
^ An in situ XRD investigation of singly and doubly promoted manganese oxide methane coupling catalysts.Moggridge G.D, Rayment T, Lambert R.M. Journal of Catalysis, (1992), 134, 242–252, doi:10.1016/0021-9517(92)90225-7
^ NO Decomposition over Mn₂O₃ and Mn₃O₄. Yamashita T, Vannice A., Journal of Catalysis (1996),163, 158–168, doi:10.1006/jcat.1996.0315
^ Selective reduction of nitrobenzene to nitrosobenzene over different kinds of trimanganese tetroxide catalysts.Wang W.M., Yang Y.N., Zhang J.Y., Applied Catalysis A. (1995), 133, 1, 81–93 doi:10.1016/0926-860X(95)00186-7
^ Catalytic combustion of C3 hydrocarbons and oxygenates over Mn₃O₄. Baldi M, Finocchio E, Milella F, Busca G., Applied Catalysis B. (1998), 16, 1, 43–51, doi:10.1016/S0926-3373(97)00061-1

[BGIA-1] Record of CAS RN 1317-35-7 in the GESTIS Substance Database from the IFA（英语：Institute for Occupational Safety and Health）

[2] www.oehha.ca.gov 互联网档案馆的存檔，存档日期2009-10-13.

[zghg-3] 3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 中国化工产品大全上卷，Bc204 四氧化三锰，页195

[4] Magnetic Structure of Mn₃O₄ by Neutron Diffraction Boucher B., Buhl R., Perrin M., J. Appl. Phys. 42, 1615 (1971); doi:10.1063/1.1660364

[5] Hausmannite Mn₃O₄ nanorods: synthesis, characterization and magnetic properties Jin Du et al. Nanotechnology, (2006),17 4923-4928, doi: 10.1088/0957-4484/17/19/024

[6] One-step synthesis of Mn₃O₄ nanoparticles: Structural and magnetic study Vázquez-Olmos A., Redón R, Rodríguez-Gattorno G., Mata-Zamora M.E., Morales-Leal F, Fernández-Osorio A.L, Saniger J.M. Journal of Colloid and Interface Science, 291, 1, (2005), 175-180 doi:10.1016/j.jcis.2005.05.005

[7] Use of Carbonaceous Polysaccharide Microspheres as Templates for Fabricating Metal Oxide Hollow Spheres Xiaoming Sun, Junfeng Liu , Yadong Li, Chemistry - A European Journal ,(2005), 12, 7 , 2039 – 2047 , doi:10.1002/chem.200500660

[8] The reduction and oxidation behaviour of manganese oxides Stobhe E.R, de Boer A.D., Geus J.W., Catalysis Today. (1999), 47, 161–167. doi:10.1016/S0920-5861(98)00296-X

[9] An in situ XRD investigation of singly and doubly promoted manganese oxide methane coupling catalysts.Moggridge G.D, Rayment T, Lambert R.M. Journal of Catalysis, (1992), 134, 242–252, doi:10.1016/0021-9517(92)90225-7

[10] NO Decomposition over Mn₂O₃ and Mn₃O₄. Yamashita T, Vannice A., Journal of Catalysis (1996),163, 158–168, doi:10.1006/jcat.1996.0315

[11] Selective reduction of nitrobenzene to nitrosobenzene over different kinds of trimanganese tetroxide catalysts.Wang W.M., Yang Y.N., Zhang J.Y., Applied Catalysis A. (1995), 133, 1, 81–93 doi:10.1016/0926-860X(95)00186-7

[12] Catalytic combustion of C3 hydrocarbons and oxygenates over Mn₃O₄. Baldi M, Finocchio E, Milella F, Busca G., Applied Catalysis B. (1998), 16, 1, 43–51, doi:10.1016/S0926-3373(97)00061-1

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IUPAC名 Manganese(II) dimanganese(III) oxide
别名	氧化锰(II,III) 黑锰矿
识别
CAS号	1317-35-7 ^Y
PubChem	14825
SMILES	[Mn+3].[O-2].[Mn+2].[O-2].[Mn+3].[O-2].[O-2]
RTECS	OP0895000
性质
化学式	Mn₃O₄ MnO·Mn₂O₃
摩尔质量	228.8118 g·mol⁻¹
外观	暗红色、褐色至黑色无臭粉末
密度	4.86 g/cm³
熔点	1567 °C
沸点	2847 °C^[2]
溶解性（水）	不溶于水
溶解性（其他）	溶于盐酸
危险性
欧盟分类	有害 (Xn)
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。