技术领域本发明涉及材料技术领域，具体涉及到一种铁氰化锰纳米立方块及其制备方法。
背景技术：
铁氰化锰，其分子式为Mn3[Fe(CN)6]2·xH2O，是一种常见的普鲁士蓝衍生物。其氧化态和还原态分别呈现出黄色和无色，且具有优良的电化学可逆性和稳定性以及容易制备等优点。因此可作为电致变色材料、二次电池材料、储氢材料、电化学催化材料等。目前关于铁氰化锰的制备方法主要有水热合成法、模板合成法、微乳液法以及液相沉淀法等。其中水热合成法可以通过实验条件的控制来获得不同形貌的产物，但是需要高温高压条件且合成时间较长；电化学沉积法虽然操作过程简单，但是无法通过合理地调节实验条件对产物的形貌进行控制；模板合成法可以通过选择合适的模板来控制产物的形貌和大小，但是利用模板合成纳米材料后，如何除去模板且保证去除工艺不对所合成的纳米材料的形貌和性质产生不良影响是目前还未解决的一大难题；微乳液法的实验装置简单，制得的纳米粉体颗粒粒径小而且不易团聚，但该方法所消耗的表面活性剂及溶剂的量很多，很难从获得的最后粒子表面除去这些有机物，且成本较高。与其它制备方法从相比，液相沉淀法合成纳米材料的操作过程简单，反应时间短，且反应结束后期处理过程简单。但目前使用液相沉淀法制备铁氰化锰时都需要静置一段时间，所需时间从2h到24h不等，静置时间过短就难以获得尺寸较小，形貌均一的纳米粉体。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铁氰化锰纳米立方块及其制备方法。本发明制备方法工艺简单，所需时间短，可得到尺寸较小，形貌均一的铁氰化锰纳米立方块。本发明技术方案具体介绍如下。本发明提供一种铁氰化锰纳米立方块的制备方法，具体步骤如下：①将等摩尔的铁氰化钾和锰盐分别溶于等体积的去离子水中，得到铁氰化钾溶液和锰盐溶液；②将聚乙烯吡咯烷酮加入到锰盐溶液中，得到混合溶液；③向混合溶液中缓慢滴加步骤①制备的铁氰化钾溶液，滴加速度控制在每秒1-2滴，加完后继续搅拌至没有沉淀产生；最后离心收集产物，用去离子水和乙醇多次洗涤后干燥，即制备出铁氰化锰纳米立方块。上述步骤①中，锰盐为氯化锰、乙酸锰或硫酸锰中的一种或两种。上述步骤①中，铁氰化钾溶液和锰盐的摩尔浓度均在5~20mmol/L之间。上述步骤①中，聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为200000左右。上述步骤①中，聚乙烯吡咯烷酮与锰盐的摩尔比为20:1~100:1。上述步骤①中，所述的去离子水为至少去除Cl-、[Fe(CN)6]3+、Mn2+及Fe3+的水。上述步骤③中，干燥温度为45℃～80℃。本发明还提供一种上述制备方法得到的铁氰化锰纳米立方块，所述铁氰化锰为纳米级，微观结构为棒状，尺寸分布均匀。纳米立方块边长为500-700nm。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、通过改变聚乙烯吡咯烷酮的用量控制纳米立方块的边长以及分散性。随着量的增加，尺寸变小，分散性提高。2、制备工艺简单，对设备的要求低，原材料价格低廉，容易得到，成本较低。3、对实验环境要求低，不会产生挥发性气体，对人体无害。附图说明图1采用本发明实施例1制备的铁氰化锰纳米立方块的SEM照片。图2采用本发明实施例2制备的铁氰化锰纳米立方块的SEM图片。图3采用本发明实施例1制备的铁氰化锰纳米立方块的XRD谱图。具体实施方式以下结合实施例对本发明进行详细描述，但下列实施例并不用于限制本发明，下列实施例中的聚乙烯吡咯烷酮为PVP?K60，也可选用市售类似性能的产品，凡是没有其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均视为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。实施例11）将0.0126g氯化锰及0.0329g铁氰化钾分别超声分散于20mL去离子水中。2）向1）中的氯化锰溶液中加入0.555gPVP?K60超声溶解，接着将1）中铁氰化钾溶液缓慢滴到氯化锰溶液中，同时磁力搅拌。滴加完全后继续磁力搅拌至没有更多的沉淀产生后停止。3）将2）制得的浑浊液离心得到产物粉末，将所制得的产物用去离子水和无水乙醇离心洗涤，在45℃下干燥12h即制备出边长为600nm的铁氰化锰纳米立方块。图1采用本发明实施例1制备的铁氰化锰纳米立方块的SEM照片。实施例21）将0.0346g乙酸锰及0.0658g铁氰化钾分别超声分散于20mL去离子水中。2）向1）中的氯化锰溶液中加入0.222gPVP?K60超声溶解，接着将1）中铁氰化钾溶液缓慢滴到氯化锰溶液中，同时磁力搅拌。滴加完全后继续磁力搅拌至没有更多的沉淀产生后停止。3）将2）制得的浑浊液离心得到产物粉末，将所制得的产物用去离子水和无水乙醇离心洗涤，在60℃下干燥12h即制备出边长为700nm的铁氰化锰纳米立方块。图2采用本发明实施例2制备的铁氰化锰纳米立方块的SEM图片。实施例31）将0.0151g硫酸锰及0.0329g铁氰化钾分别超声分散于20mL去离子水中。2）向1）中的氯化锰溶液中加入1.111gPVP?K60超声溶解，接着将1）中铁氰化钾溶液缓慢滴到氯化锰溶液中，同时磁力搅拌。滴加完全后继续磁力搅拌至没有更多的沉淀产生后停止。3）将2）制得的浑浊液离心得到产物粉末，将所制得的产物用去离子水和无水乙醇离心洗涤，在80℃下干燥12h即制备出边长为500nm的铁氰化锰纳米立方块。图3采用本发明实施例1制备的铁氰化锰纳米立方块的XRD谱图，其在2θ值等于16.4o、23.5o、33.9o、41.8o、49.6o、52.4o和55.1o出现特征峰，与标准衍射谱图对比，证实产物是铁氰化锰。