概述
醋酸錳又名乙酸錳,是一種金屬有機化合物,其化學式為(CH3COO)2Mn,淡紅色透明單斜晶體,熔點80 ℃,溶于水及醇,主要作為聚酯切片和PTA生產(chǎn)的催化劑,也被用來在不同的反應,譬如乙烯酯的合成和聚合反應等。
制備方法
由錳與乙酸反應制得,具體步驟如下:
先用5%的硝酸將金屬錳浸泡5min,再用蒸餾水漂洗數(shù)次,洗至pH值為8;
然后,加入乙酸進行合成反應,制得乙酸錳粗品;
加入少量活性炭,除去其中的鐵、鉛等金屬離子;
然后過濾,濾液用乙酸(化學純)調(diào)節(jié)pH至3-4后,蒸發(fā)至相對密度為1.30,再冷卻、結晶、離心分離、干燥(50℃以下),即得成品。
用途
催化劑
1)醋酸錳是聚酯樹脂的原料——二甲苯高溫氧化的催化劑,還可用作染色媒染劑,涂料、清漆的干燥劑,以及氧化過程的催化劑等。也可以用于皮革鞣制和洗碗片,還可以作為油漆、涂料的干燥劑、印染媒染劑、飼料添加劑等。
2)在工業(yè)醋酸的生產(chǎn)中,以前的生產(chǎn)工藝主要是以乙醛為原料,醋酸錳為催化劑,用氧氣或空氣氧化的生產(chǎn)路線制取。乙醛氧化生產(chǎn)醋酸的機理分為醋酸錳的活化、鏈的引發(fā)、鏈的傳遞、鏈的終止等四部分[1]。在此過程中,醋酸錳催化劑常常是使用一次后就廢棄,自20世紀80年代后期開始全國各地的乙醛氧化制醋酸裝置相繼采用了醋酸錳催化劑循環(huán)技術。自1981年貴州有機化工廠試用醋酸錳催化劑循環(huán)使用之后,幾套萬噸級醋酸裝置也相繼采用了醋酸錳催化劑循環(huán)技術,與使用前相比,催化劑單耗降低為原來的10%,醋酸生產(chǎn)成本有所下降,廢棄催化劑量也減少,對環(huán)境的污染也大大降低。
3)醋酸錳在廢舊塑料降解中也有應用。??》宓热搜芯苛藦U舊聚乙烯和聚丙烯塑料高溫液相催化氧化降解的工藝條件,以醋酸為溶劑,醋酸鈷、醋酸錳為主催化劑,溴化物為助催化劑,在一定溫度和壓力下用空氣氧化聚乙烯和聚丙烯,用氣質(zhì)聯(lián)用法檢測了聚乙烯和聚丙烯氧化降解后的產(chǎn)物成分,尾氣中CO和CO 濃度則采用紅外在線分析儀檢測。結果表明,在降解PE、PP過程中,醋酸錳催化體系表現(xiàn)出較高的催化活性,PE和PP降解主要產(chǎn)物為草酸和醋酸。
4)1,6-六亞甲基二異氰酸酯是一種重要的化工中間體,因其具有優(yōu)良的耐熱性,抗變黃性而被廣泛的應用于航空、汽車修補漆等行業(yè)。目前,工業(yè)上生產(chǎn)仍采用光氣法,使用劇毒光氣對人類和環(huán)境均存在巨大的安全隱患。非光氣法清潔合成HDI一直是國內(nèi)外相關機構的研究熱點。研究表明,醋酸錳對于HDA與DMC酯交換反應合成1,6-六亞甲基二異氰酸酯具有較好的催化效果,是一種高效的非光氣清潔合成HDC的催化劑[2]。
新領域
醋酸錳還能用于電池加工領域,可制備高溫性能優(yōu)異的錳酸鋰正極材料。S1:對醋酸錳,氫氧化鋰,氧化石墨烯進行稱取;S2:將稱取后的醋酸錳,氫氧化鋰,氧化石墨烯倒入水溶液中進行混合;S3:對S2中醋酸錳,氫氧化鋰,氧化石墨烯的混合物進行冷凍處理,直至其以凍結狀態(tài)干燥;S4:向S3中的混合物中添加商用五氧化二鈮,并對其進行研磨,直至其研磨均勻,形成混合物和商用五氧化二鈮的組合物;S5:將S4中的組合物投入加熱設備的內(nèi)部進行熱處理,便能夠獲得一種得碳包覆的鈮摻雜的錳酸鋰正極,其在常溫和高溫下均具有較好的循環(huán)性能[3]。
危害
近期有相關研究表明,過量的醋酸錳能夠導致PC12細胞產(chǎn)生高氧化應激水平,從而生成了一系列兒茶酚異喹啉物質(zhì),對細胞產(chǎn)生損傷作用[4]。
參考文獻
[1]曹重,張鴻鈞.醋酸生產(chǎn)中醋酸錳催化劑的循環(huán)使用[J].化學反應工程與工藝, 1986(04):80-83.DOI:CNKI:SUN:HXFY.0.1986-04-009.
[2]趙麗滟,曹妍,王利國,等.醋酸錳催化非光氣合成1,6-六亞甲基二氨基甲酸甲酯[C]//第九屆全國環(huán)境催化與環(huán)境材料學術會議——助力兩型社會快速發(fā)展的環(huán)境催化與環(huán)境材料會議論文集(NCECM 2015).2015.
[3]王輝,王洋,王懷悅,等.一種高溫性能優(yōu)異的錳酸鋰正極材料及制備方法:CN202111091772.7[P].CN113839022A.
[4]欒玉靜,慶宏,盧劍清,等.醋酸錳對PC12細胞損傷作用的研究[J].中國藥理學通報, 2008, 24(12):5.DOI:10.3321/j.issn:1001-1978.2008.12.009.