4.1. Phương pháp kết tủa
Nguyên lý của phương pháp này là cho tác nhân kết tủa vào dung dịch muối Mn2+. Tác nhân kết tủa thường là NaOH hoặc dung dịch chứa ion tạo muối không tan với Mn2+. Nhiệt phân kết tủa sẽ tạo ra các oxit mangan khác nhau. Số oxi hóa trung bình, cấu trúc tinh thể, hình thái học và tính chất bề mặt của oxit mangan phụ thuộc vào tác nhân kết tủa và nhiệt độ phân hủy. Chen và cộng sự [29] đã tổng hợp Mn2O3 theo phương pháp này bằng tác nhân NaOH, NH4HCO3 (NH4)2C2O4.
4.2. Phương pháp oxi hóa khử (oxi hóa kết tủa)
Phương pháp oxi hóa kết tủa dựa trên phản ứng oxi hóa Mn2+, khử MnO4- hay phản ứng oxi hóa khử giữa MnO4- và Mn2+. Tác nhân để oxi hóa Mn2+ thường là NaClO3, NaOCl hoặc Rb2CrO4,… Tác nhân để khử MnO4- là các hợp chất hữu cơ như polyol. Oxit mangan tổng hợp theo phương pháp này là birnessite cấu trúc lớp và vật liệu pha ngưng tụ như hausmannite (Mn3O4). Chen và cộng sự [30] đã tổng hợp MnO2 với các cấu trúc tinh thể và hình thái học khác nhau (−,y−) bằng phương pháp oxi hóa kết tủa Mn2+ và MnO4- trong nước sopropanol không sử dụng chất tạo cấu trúc hay chất hoạt động bề mặt.
4.3. Phương pháp nghiền bi
Nghiền bi là phương pháp tạo oxit mangan khi cho các chất rắn tiếp xúc với nhau ở kích thước phân tử bằng việc sử dụng máy nghiền bi. Phản ứng tạo oxit mangan thường là oxi hóa khử giữa Mn2+ và MnO4-. Yang và cộng sự [31] đã tổng hợp MnOx bằng phương pháp này theo hai cách: Dùng MnO2 thương mại và dùng hỗn hợp KMnO4 và MnC4H6O4.4H2O hoặc MnSO4.H2O.
4.4. Phương pháp thủy nhiệt
Phương pháp thủy nhiệt thường được kết hợp với oxi hóa kết tủa do q trình thủy nhiệt thường cho phép chuyển oxit mangan cấu trúc lớp thành oxit mangan cấu trúc ống. Xử lý thủy nhiệt các birnessite có thể tạo ra các cấu trúc
ống khác nhau từ pyrolusite (1x1) đến cryptomelane (2x2) và todorokite (3x3). Các và −MnO2 đơn tinh thể được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt Mn2+ với tác nhân oxi hóa như (NH4)2S2O8 hoặc KMnO4. Ma và cộng sự [32] cũng tổng hợp α - MnO2 nano ống bằng phương pháp thủy nhiệt KMnO4 trong dung dịch axit HCl.
4.5. Phương pháp tạo khung nano
Tạo khung nano là phương pháp thường được sử dụng để chế tạo vật liệu có cấu trúc mao quản trung bình trật tự với cấu trúc và độ xốp đã được dự đoán trước. Trong phương pháp này, vật liệu mao quản trung bình như Kit-6 hoặc SBA-15… thường được sử dụng làm khung. Muối Mn2+ được tẩm lên vật liệu mao quản trung bình sau đó lọc, rửa, sấy, nung chất rắn để tạo oxit mangan trên bề mặt vật liệu khung. Cuối cùng khung ban đầu bị loại bỏ khỏi cấu trúc bằng dung dịch HF hoặc NaOH đặc để lại oxit mangan có cấu trúc của vật liệu mao quản trung bình ban đầu.
4.6. Phương pháp trộn hợp nóng chảy
Vật liệu vi mao quản thường được tạo ra dưới điều kiện mềm do chúng thường bền ở nhiệt độ thấp. Ngoài ra, các phương pháp này thường cho phép tạo ra vật liệu có kích thước hạt nhỏ. Tuy nhiên, phương pháp dựa trên việc nung nóng chảy các muối ở nhiệt độ cao cũng cho phép tạo pha có cấu trúc mao quản.
4.7. Phương pháp sol-gel
Phương pháp sol-gel cho phép thiết kế vật liệu oxit mangan một cách linh hoạt và sản phẩm thu được thường có nhiều tính chất đặc biệt. Phương pháp sol- gel truyền thống thường được thực hiện qua phản ứng thủy phân và ngưng tụ các ancoxit (RO-) hoặc các cation hydrat hóa của kim loại để tạo gel. Tuy nhiên cách này khó áp dụng để tổng hợp oxit mangan do Mn4+ khơng có tiền chất tương ứng.