过渡金属氧化物，是一类具有功能性和智能性的新材料，可用于开发各种基础研究和技术应用，由于其独特的性能，过渡金属氧化物纳米材料已广泛应用，并能通过制备具有受控尺寸，和结构的金属氧化物纳米结构，来实现定制形态，以及图案的材料特性。
金属氧化物纳米材料的性能，取决于其原子结构、组成、微观结构、缺陷和界面等因素，然而，不同的制备方法，会导致不同的结果，化学方法是一种常见的制备金属氧化物纳米晶体的方法，因为它们被证明对于制备各种纳米晶体更加有效。
纳米纤维是用于固体氧化物燃料电池的，静电纺丝是一种获得三维纳米纤维结构的创新技术，核壳纳米纤维采用萤石为芯材。
通过静电纺丝制备了几种核壳纳米纤维电极，作为中温固体氧化物燃料电池阴极的应用，电化学阻抗谱对核壳纳米纤维电极进行电化学表征，EIS结果基于等效电路建模。
什么是氧化锰：
氧化锰是环保的，在自然界中大量使用，由于具有良好的机电性能，是一种很有前途的超级电容器和电池电极材料。
它也被广泛用作催化剂和水过滤应用，需要开发以氧化锰和炭黑，而作为导电添加剂的先进复合电极材料，以提高复合电极的电导率，以提高超级电容器的电能特性。
由于氧化锰的比表面积大，纳米纤维的效率提高，因此在各种选择中，电纺丝是过去10-15年生产纳米纤维的最简单和广泛使用的技术。
该技术用于聚合物纳米纤维，的制备以及金属氧化物/陶瓷纳米纤维，（如氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化镍、氧化钛酸铅、钛酸钡、氧化锡、氧化钐）的制备。
我们试图通过GHCS和二氧化锰之间的化学剂量氧化还原反应，在石墨空心碳球（GHCS）上生长超薄的二氧化锰纳米纤维。
其中多孔GHCS是一种优良的导电基底，生长在GHCS上的超薄二氧化锰纳米纤维为快速反应提供了较大的电化学活性表面积，我们使用二氧化锰、聚苯胺和碳纳米管形成纳米复合材料，提高了电子电导率。
但是用醋酸锰制备Mn2O3和Mn3O4纳米纤维，并说明了相和形态在很大程度上受煅烧温度的影响。然而，关于盐溶液浓度等处理参数，对氧化锰纳米纤维形貌的影响的研究尚不明确。
因此，我们试图研究盐溶液浓度，或固体负载对绿色和热处理后的氧化锰，纳米纤维形貌的影响。
纳米纤维：
复合电极已被证明可以通过将三相边界，延伸到电极厚度中来提高电化学性能，这种扩展需要电子和离子导电颗粒的渗透，这需要根据起始粉末颗粒尺寸的尺寸仔细设计电极组成。
在功能期间，如果发生结块或其他形态改变，渗透可能会丢失，并显著降低性能，核壳纳米纤维电极再现了与复合电极相同的原理，其优点是纳米纤维本身可以自发地确保渗透。
耦合YSZ和LSM的核壳纳米纤维阴极，用于850°C-1150°C温度范围内的HT-SOFC应用，当离子导体是纳米纤维的核心。
电子导体是纳米纤维的外壳时，性能更好关于专门用于IT-SOFC的核壳纳米纤维的开发，以GDC为氧离子导体存在空白。
除了开发先进的电极架构外，IT-SOFC的创新电催化材料也在开发中，通常基于混合离子和电子导体，镧锶钴铁氧体，钡锶钴铁氧体被认为是用于中温应用的最先进的阴极。
事实上，LSCF和BSCF可以传导电子和氧离子，从而在整个电极体积中扩展三相边界，在所有铜基钙钛矿中，镧锶铜锰矿有望取代La1-x锶x氧化锰3用于中间温度应用。
一些Mn原子的B位位被Cu取代导致Mn的增加，对于A位掺杂，电导率和电催化活性随之增加。
通过SEM和XRD对每个核壳纳米纤维电极进行表征，其形貌和结构特征，热处理后的核壳纳米纤维溶解可能与低铜熔点有关系，在热处理后获取XRD测量值，以检查所需晶相的实现以及是否存在二次相。
在空气气氛中，GDC10/LSM核壳纳米纤维电极，在550°C至850°C的温度下的奈奎斯特，通过Rs-RQ1-RQ2-RQ3等效电路模型拟合。
这种中低频电弧反映了归因于主要阴极过程的电阻，该阴极过程包括电极材料表面上氧分子的吸附和解离，该过程可能以解离吸附、物质在TPB处的转移和通过表面的扩散为主。
与该过程相关的电阻在很大程度上取决于电极内部的TPB长度，并且通常是对整体阻抗的主要贡献。
尽管核壳纳米纤维电极内部同时存在电子和离子电导率，不存在在MIEC的情况下可以很好地检测到的Gerischer行为，洛杉矶1-x锶x公司y铁1-YO3-δ。
其中没有一个弧显示具有45°斜率的高频线，这是Gerischer行为的典型特征，同时，所有将EIS实验数据与嵌入Gerischer元素的EC拟合都没有结果。
实验想法以及过程：
我们采用20 wt%、28 wt%和36%醋酸锰溶液在聚乙烯醇（PVA）中，在1000℃下煅烧2h，制备了四氧化锰（Mn3O4）纳米纤维。
其中静电纺丝在9 kV直流下进行，尖端与集电器距离（TCD）为7 cm，纤维的热重分析（TGA）表明，氧化锰的纯相在500℃以上。
静电纺丝（Electrospinning）是一种制备纳米纤维的加工技术，它利用静电力的作用将高分子溶液或熔融态聚合物导出成纤维，该技术广泛应用于纳米材料、纺织品、生物医学、能源存储等领域。
静电纺丝的原理是通过高压电场将溶液或熔融态聚合物融化，然后通过电场的作用将聚合物液滴抛射出来，最终在目标物体上形成纳米纤维。
通常，原料液体会通过一支细丝或喷头注入到电场区域，在电场的驱动下，液体被拉伸并逐渐形成纤维状结构。
静电纺丝具有以下特点和优势：
1. 控制纤维直径：静电纺丝可以控制纤维的直径，通常在纳米尺度范围内。通过调节电场强度、喷头距离和喷头孔径等参数，可以实现不同直径的纤维制备。
2. 高比表面积：静电纺丝制备的纳米纤维具有很大的比表面积，这使得纳米纤维在吸附、催化和传质等方面具有良好的性能。
3. 微米级和纳米级材料的制备：静电纺丝可以用于制备多种材料的纳米纤维，包括聚合物、陶瓷、金属等，其制备的纤维可以具有多样的功能和性能。
4. 应用广泛：静电纺丝的制备过程简单易行，适用于批量制备和大面积纳米纤维材料。因此，它在纳米材料、过滤器、纺织品、组织工程、药物传递等领域具有广泛的应用前景。
需要注意的是，静电纺丝过程中涉及高压和高电场，操作时需遵循安全规范，并使用适当的防护设备。同时，静电纺丝技术仍在不断研究和改进中，以满足不同领域的需求和挑战。
我们对煅烧（1000℃）纳米纤维的XRD分析表明，形成了相纯的四方Mn3O4，扫描电子显微镜（SEM）研究显示，纤维圆柱形直径在100-600nm，长宽比> 1000。
一般来说，绿色纤维的平均直径随着醋酸锰浓度的增加而减小。煅烧纳米纤维的直径减少了34%。
四氧化三锰（Manganese dioxide），化学式为MnO2，是由锰和氧元素组成的化合物。它是一种黑色或棕色的固体，具有很高的稳定性和化学惰性。
四氧化锰在自然界中以矿物锰矿的形式存在，也可以通过化学合成的方式制备。
在实际应用中，四氧化三锰有许多重要的用途：
1. 电池：四氧化三锰被广泛应用于干电池中。它作为正极活性材料，可以提供电池需要的正极反应。干电池中的锰碱性电池和锌碱性电池都使用了四氧化锰。
2.催化剂：四氧化三锰是一种重要的催化剂，在多个化学反应中发挥作用。例如，在化学合成中，它可用作有机物氧化、脱氧、脱硫等反应的催化剂。
3. 水处理：四氧化三锰可以用于水处理中的氧化和过滤过程。它能够催化溶解的铁、锰等杂质氧化为沉淀物，以净化水质。
4. 化学实验：四氧化三锰常用于化学实验中作为氧化剂。它可以为许多反应提供氧气，促进反应进行。
此外，四氧化三锰还在其他领域有一些应用，如生产陶瓷、玻璃、染料和涂料等。
需要注意的是，四氧化三锰具有一定的毒性，使用时需遵循安全操作规程，并根据实际需求采取相应的防护措施。
我们将0.7gMn（ch3COO）2·4h2o溶解在2 ml蒸馏水中，在蒸馏水中制备了12%的PVA溶液。
之后再将10ml12%PVA溶液与已制备的醋酸锰溶液混合，连续搅拌4h，得到适合静电纺丝的粘性溶胶，同样，我们分别取0.5 g和0.3gMn（ch3COO）2·4h2o，制备了两种醋酸锰+ PVA溶液。
我们用细毛细管金属针在注射器中取约3 ml醋酸锰+ PVA溶液，静电纺丝是通过保持尖端到集电极的距离（TCD）为7 cm和在9 kV的直流电压下进行的。
将溶液的流速保持在0.5 ml/h，静电纺丝装置的示意图如图所示，一个高压源的正端被施加到注射器的针头上，而负端被连接到铝箔收集器上。
而在高电位（9 kV）下2h制备了醋酸锰+ PVA复合纳米纤维。表1详细总结了溶液的制备方法和静电纺丝的条件。
铝箔收集器是用于回收和收集废弃铝箔的装置或设备，铝箔是一种轻薄、可回收的金属材料，常用于包装食品、制作烘焙盒、保温杯等，由于铝箔具有较好的可塑性和导热性能，广泛使用后会产生大量的废弃物。
铝箔收集器通常设计成方便用户收集废弃铝箔的容器，可以是特定形状和大小的容器或专门设计的袋子。
收集的废弃铝箔通常会进行回收处理。回收的铝箔可以通过熔炼、再生和加工等工艺进行再利用，生产新的铝箔产品或其他铝合金产品。
铝箔收集器在倡导环保意识和可持续发展方面起到了积极的作用，它为人们提供了方便、易于操作的方法来回收废弃铝箔，推动了可持续资源利用的实践。
后续我们采用通用V2.6D，TA仪器对醋酸锰+ PVA复合纳米纤维进行了热重分析（TGA）。样品架在空气中以10℃/min的速度，在50-800℃的温度范围内加热，其中所得到的TG曲线如图所示。
我们将复合纳米纤维在1000℃下煅烧1h，研究了纤维的烧结行为，显示采用x射线衍射仪对Cu Kα（λ = 1.5406 A）进行辐射分析，辐射范围为10°~70°，扫描速率为1（°）/min，而所得到的XRD模式如图所示。
之后我们用扫描电子显微镜，（LEO 440i）确定了纤维的形态，从扫描电镜显微镜中，我们随机选取约30根纤维，测定平均纤维直径和纤维分布。
其中绿色纳米纤维的形态，及其直径随PVA浓度变化的分布如图所示，烧结氧化锰纳米纤维的扫描电镜照片。
醋酸锰+ PVA的分解分为三个步骤：
第一步，醋酸锰在100-190℃的温度范围内发生脱水。在第二步中，PVA和醋酸锰在230℃后开始分解，分解过程持续到480℃，PVA和醋酸锰在500℃以下发生了完全分解。
因此，煅烧温度选择在更高的温度（1000℃），以确保所有的有机物被排出，纤维也被部分烧结，便于处理。
分析了醋酸锰+2PVA纳米纤维在1000℃下的x射线衍射模式，其峰位置与Mn3O4的四方相相对应。
醋酸锰，也称为乙酸锰，是一种锰的有机化合物，其化学式为Mn(CH3COO)2，醋酸锰通常以无色或浅粉红色的结晶或粉末形式存在，它是一种常用的化学试剂和催化剂。
醋酸锰在有机合成中具有广泛的应用，它可以用作氧化剂、还原剂和催化剂。例如，醋酸锰可以促使某些化学反应中的氧化反应发生，如氧化烯烃或醇，它还可以在一些有机合成反应中作为催化剂，促使反应的进行。
此外，醋酸锰还可以用于金属表面处理和腐蚀抑制剂。它可以用作金属表面的保护层，防止金属受到氧化和腐蚀。这使得醋酸锰在一些应用中用作防护涂层或防锈剂。
需要注意的是，醋酸锰是一种有机物，使用时需注意安全操作，并遵循正确的操作规程和防护措施。
我们从扫描电镜照片可以观察到，平均纤维直径随着醋酸锰浓度的增加而减小，这主要是由于随着盐浓度的增加，溶液的导电率增加。
而煅烧纳米纤维在1000℃下的扫描电镜照片显示，纤维保持了形状，但由于有机物的损失，只留下Mn3O4颗粒，其表面粗糙，烧结纤维的直径约为261 nm，比绿色纤维少了近34%。
其中Mn3O4颗粒是指由三氧化二锰（Manganese(II,III) oxide，化学式Mn3O4）组成的微小颗粒状物质，三氧化二锰是一种黑色的无机化合物，由锰离子构成的晶体结构，它具有金属与氧的化合物特性。
Mn3O4颗粒在形态上可以是微小的颗粒状或粉末状，这些颗粒可以通过化学合成方法得到，常见的方法包括溶液法、沉淀法、热分解法等。
由于其特殊的晶体结构和化学性质，Mn3O4颗粒在许多领域具有应用潜力，它在电化学、催化、磁性材料和能源存储等方面有着广泛的用途。
在电化学领域，Mn3O4颗粒可以用作电极材料，用于锂离子电池、超级电容器和燃料电池等器件中，由于其高比容量和优良的电化学性能，它被认为是一种有潜力的电极材料。
此外，Mn3O4颗粒还具有催化活性，在催化反应中扮演着重要角色，它可以用作催化剂，参与有机合成、氧化反应和水处理等过程。
另外，Mn3O4颗粒还表现出一定的磁性特性，可以应用于磁性材料的制备，这对于磁性材料的开发和应用具有一定的意义。
需要注意的是，在使用Mn3O4颗粒时，应根据具体应用需求采取适当的措施和操作，以确保安全性和高效性。
实验结果总结
我们采用静电纺丝技术成功制备了醋酸锰+ PVA复合纳米纤维，在1000℃煅烧后得到了相纯Mn3O4纳米纤维。
纤维的平均直径随着醋酸锰浓度的增加而减小。
由于有机物和部分烧结的损失，煅烧后的直径收缩了34%。
