Loxyde de manganèse(II,III) est un composé inorganique de formule Mn3O4. C'est un oxyde dans lequel le manganèse est présent sous deux états d'oxydation, +2 et +3, ce qui fait que la formule MnO·Mn2O3 est parfois utilisée pour le décrire. Il se présente sous la forme d'une poudre brunâtre à noire, et est présent dans la nature sous la forme d'un minéral, l'hausmannite.
Structure et propriétés Mn3O4 possède la même structure que le spinelle, où le ions oxydes forment une structure cubique compacte, les ions Mn2+ occupant les sites tétraédriques et le ions Mn3+ les sites octaédriques. La structure est cependant distordue du fait de l'effet Jahn-Teller. À température ambiante, Mn3O4 est paramagnétique ; en dessous de 41-43 K, il est ferrimagnétiqueMagnetic Structure of Mn3O4 by Neutron Diffraction Boucher B., Buhl R., Perrin M., J. Appl. Phys. 42, 1615 (1971); , mais une étude a montré que pour des nanocristaux, cette température était réduite à environ 39 KSynthesis of superparamagnetic Mn3O4 nanocrystallites by ultrasonic irradiation I.K. Gopalakrishnan, N. Bagkar, R. Ganguly and S.K. Kulshreshtha Journal of Crystal Growth 280, 3-4, (2005), 436-441, .
Synthèse Mn3O4 est formé quand n'importe quel oxyde de manganèse est chauffé dans l'air au-dessus de . Des efforts considérable ont été produits pour synthétiser des échantillons nanocristallins de Mn3O4, par des méthodes impliquant l'oxydation de Mn(II) ou la réduction de Mn(VI)Hausmannite Mn3O4 nanorods: synthesis, characterization and magnetic properties Jin Du et al. Nanotechnology, (2006),17 4923-4928, 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 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, .
Utilisations Mn3O4 est parfois utilisé comme réactif dans la production de ferrites, par exemple de ferrite manganèse-zincMethod of making manganese-zinc ferrite U.S Patent number: 4093688 (1978) Arthur Withop, Roger Emil Travagli, ou de l'oxyde de lithium-manganèse, utilisé dans les batteries au lithiumProcess for preparing lithium manganese oxides, U.S Patent number: 6706443,(2004), Horst Krampitz, Gerhard Wohner.
Mn3O4 peut être utilisé comme catalyseur dans de nombreuses réactions, par exemple la réduction du méthane et du monoxyde de carboneThe reduction and oxidation behaviour of manganese oxides Stobhe E.R, de Boer A.D., Geus J.W., Catalysis Today. (1999), 47, 161–167. 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, , la décomposition du monoxyde d'azoteNO Decomposition over Mn2O3 and Mn3O4. Yamashita T, Vannice A., Journal of Catalysis (1996),163, 158–168, , la réduction du nitrobenzèneSelective 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 et la combustion catalytique de composés organiquesCatalytic combustion of C3 hydrocarbons and oxygenates over Mn3O4. Baldi M, Finocchio E, Milella F, Busca G., Applied Catalysis B. (1998), 16, 1, 43–51, .
Notes et références
Catégorie:Oxyde de manganèse Catégorie:Ferrimagnétisme