本文以锰氧八面体[MnO₆]为基元结构,进行了O_L、O_MS型锰氧化物及ML型铜锰复合氧化物的微介观结构设计和可控合成。采用XRD、SEM及TEM等技术,系统的对O_L、O_MS及ML型锰氧化物的合成与性能进行了研究,探讨了不同制备条件下阴阳离子对O_L型锰氧化物合成及可逆转化的影响,通过氨沥滤提出了一种鉴别孔道结构及层状结构的有效方法。采用KMnO₄氧化还原法,以Mg²⁺、Ni²⁺和Co²⁺为导向剂均可合成O_L型锰氧化物,其导向作用能力为Mg²⁺>Ni²⁺>Co²⁺,而以Cu²⁺和Al3+为导向剂所合成则是以黑锰矿为主的锰氧化物,没有得到O_L型锰氧化物。尽管阴离子不进入锰氧化物的最终组成与结构中,却一直参与锰氧化物合成反应过程,对锰氧化物的组成、结构及其演变过程都有一定程度的影响,如阴离子对O_L型锰氧化物结晶度的影响顺序与引入的阳离子种类有关。Mg离子为导向剂时,阴离子的影响Ac^->Cl^-/NO₃^->NO₃^->Cl^-;Ni离子为导向剂时,阴离子的影响Cl^-/NO₃^->Cl->NO₃^->Ac^-;Co离子为导向剂时,阴离子的影响NO₃^->Cl^-/NO₃^->Cl^->Ac^-。采用KMnO₄+NaO_H氧化还原法,以Mg²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Cu²⁺和Al3+为导向剂均可合成O_L型锰氧化物,其导向作用的顺序为Mg²⁺>Ni²⁺>Co²⁺>Cu²⁺>Al3+;阴离子对O_L型锰氧化物结晶度的影响与引入的结构导向剂相关,Mg离子为导向剂时,阴离子的影响Ac^-≈Cl^-/NO₃^->Cl^->NO₃^-;Ni离子为导向剂时,阴离子的影响Cl^->Cl^-/NO₃^->Ac^->NO₃^-;Co离子为导向剂时,阴离子的影响Ac->NO₃^-≈Cl^-/NO₃^->Cl^-;Cu离子为导向剂时,阴离子的影响Cl^-/NO₃^->Cl^->Ac^->NO₃^-。碱性条件下采用氧气氧化法合成O_L型锰氧化物,研究结果表明氧气流量是合成层状结构的关键因素,其它因素虽对层状氧化锰的结晶度和晶粒大小有一定的影响,但不影响O_L型氧化锰结构的生成。只有氧气的流量为5L/min,反应时间达到5h时,产物为单一晶相的布塞尔矿结构锰氧化物,干燥后转化成水钠锰矿锰氧化物。反应前是否通入N₂处理及干燥气氛对布塞尔矿结构锰氧化物合成没有明显的影响。O_L型锰氧化物的可逆转化研究结果表明:O_L型锰氧化物发生可逆转化与结合在层间的阳离子导向剂的种类有关,当锰溶液沉淀反应体系中引入Mg离子导向剂时,选用KMnO₄为氧化剂制备的布塞尔矿能够逆转为水钠锰矿,这是由层间Mg离子较强的结合水能力所决定的。可逆转化的优化条件是:干燥温度40℃;水化处理时间24h。以氧气氧化法合成的布塞尔矿为前躯体,采用水热合成法合成了Cu-ML及Cu-OMS-1锰氧化物,并通过氨沥滤,有效的区分了两种结构。XRD分析表明Cu-OMS-1结构经氨沥滤后衍射峰出峰位置没有显著变化,仍保持原有的孔道结构,而Cu-ML经氨沥滤后层间距变小,转化为Birnessite型层状锰氧化物结构。