Đối với mọi vật liệu, khi kích thước của chúng càng nhỏ thì tỉ số giữa diện tích bề mặt và khối lượng càng lớn. Khi vật liệu đạt đến kích thước nano, chúng sẽ có những tính chất đặc biệt do các hiệu ứng kích thước qui định. Đó là các tương tác hoá học, khả năng xúc tác, hấp phụ, các tính chất nhiệt, từ, quang, điện,.... Chính vì vậy, công nghệ chế tạo vật liệu nano là một hướng đi đầy triển vọng đang được tập trung nghiên cứu...
Xuất phát từ mục đích chế tạo ra vật liệu có hoạt tính cao do kích thước giảm đến cỡ nanomet, đề tài có ý tưởng tổng hợp và cố định các hạt mangan điôxit có kích thước nanomet trên laterit, pyroluzit để tạo ra vật liệu có khả năng xúc tác cao. Phương pháp hóa học có thể tạo ra hạt có kích thước nano với những đặc tính mong muốn như về cấu trúc (cấu trúc tinh thể hay vô định hình và bề mặt), đặc tính hóa học (thành phần, mặt phân cách…) là yếu tố quan trọng trong việc chế tạo vật liệu. Với lợi thế đó vai trò của hóa học ngày càng được nâng cao. Phương pháp tổng hợp trong hóa học rất đa dạng như phương pháp điện hóa, thủy phân, thủy nhiệt, sol-gel, mixel nghịch…trong báo cáo này, xin trình bày phương pháp tổng hợp mangan điôxit cấp hạt nano bằng cách dùng phản ứng oxi hóa khử của KMnO4 với H2O2 trong dung dịch ancol/nước [3], xảy ra theo phương trình sau:
2KMnO4 + 3H2O2 2KOH + 2MnO2↓ +2H2O + 3O2↑
Và phương pháp tổng hợp hỗn hợp đồng kết tủa sắt hidroxit và mangan oxit cấp hạt nano theo phản ứng:
MnO4- + 3 Fe2+ + 2 H2O → MnO2↓ + 3 Fe3+ + 4 OH- Fe3+ + 3 OH- → Fe(OH)3 ↓
Khi đun nóng Fe(OH)3 biến thành FeOOH (hay Fe2O3.H2O) [15].
Khi đó, sắt hyđrôxit và mangan điôxit đều có khả năng xúc tác cho phản ứng oxi hoá chất hữu cơ và hấp phụ chất hữu cơ.