锰系脱氧剂的工作原理主要基于锰元素对氧的强亲和力，通过化学反应将气体或液体中的微量氧脱除，具体可分为以下两类场景：

一、金属冶炼场景（如炼钢）

在炼钢过程中，钢液中溶解的氧会形成氧化物夹杂，影响钢材质量。锰系脱氧剂通过以下步骤实现脱氧：

1. 化学反应：锰元素与钢液中的氧发生反应，生成锰的氧化物（如MnO、MnO₂）。例如：

• 直接脱氧：Mn+O2→MnO2

• 与氧化亚铁反应：Mn+FeO→Fe+MnO

2. 氧化物上浮：生成的锰氧化物在炼钢条件下与其他氧化物（如SiO₂）结合，形成低熔点的复合氧化物（如锰硅酸盐）。这些复合氧化物密度小，易从钢液中上浮并排出，从而降低钢液中的氧含量。

3. 脱氧效果优化：

• 锰含量：锰含量越高，脱氧能力越强，但需避免钢中锰元素富集影响性能。

• 加入量与时间：脱氧剂加入量需根据钢液氧含量确定，通常在钢液温度较高、搅拌充分时加入，以确保反应充分。

• 协同脱氧：锰常与硅、铝等元素联合使用，形成复合氧化物（如硅酸盐），进一步促进氧化物上浮，提高脱氧效率。

二、气体/液体脱氧场景（如工业废气、有机合成）

在气体或液体脱氧中，锰系脱氧剂通过以下机制实现脱氧：

1. 化学反应：锰元素与氧发生反应，生成稳定的锰氧化物。例如：

• 液相丙烯脱氧：活性组分（如MnO/Mn₃O₄）与丙烯中的微量氧反应，生成锰氧化物，实现脱氧。

• 普氮脱氧：负载型单质锰在含氧气氛中氧化为氧化锰，将原料气中的氧消耗至极低水平（如1ppm以下）。

2. 脱氧剂结构：锰系脱氧剂通常为负载型结构（如η-Al₂O₃或分子筛为载体），通过沉淀法、浸渍法或自发共沉淀法制备，确保锰元素均匀分布，提高反应效率。

3. 脱氧深度：锰系脱氧剂可在室温或较低温度下实现高效脱氧，脱氧深度可低于0.01ppm，适用于高纯气体生产（如芯片制造、锂电生产）。

三、锰系脱氧剂的核心优势

1. 高效性：锰对氧的亲和力强，反应速度快，脱氧效率高。

2. 稳定性：锰氧化物稳定，不易分解，可长期保持脱氧性能。

3. 经济性：锰资源丰富，成本低，适合大规模工业应用。

4. 多功能性：锰系脱氧剂还可兼具催化功能（如CO氧化、NO还原），实现“一剂多用”。