以KMnO₄为锰源，抗坏血酸为还原剂，通过简单的水热反应分别控制合成了纯相α-MnO₂、β-MnO₂、γ-MnO（OH）纳米棒和Mn₃O₄纳米粒子。该合成方法不仅具有创新性，而且具有很高的实际应用价值。采用XRD，TEM测试技术对合成产物进行了表征。结果表明，KMnO₄与抗坏血酸摩尔比、溶液的pH值、反应温度和时间是影响反应产物的重要因素。在此基础上进一步研究了纳米结构锰氧化物对降解酸性品红染料以及合成乙酸异戊酯的催化性能，为其实际应用奠定了实验基础。以所制备的纳米结构锰氧化物为催化剂，研究了它们对H₂O₂氧化降解酸性品红模拟废水的催化性能。其中β-MnO₂纳米棒的催化活性最高，反应60min后酸性品红脱色率即达到97.6％。紫外-可见吸收光谱分析表明纳米结构锰氧化物的确对H₂O₂氧化降解酸性品红模拟废水具有催化作用。动力学研究表明本实验的催化氧化反应遵循动力学规律r_A=333.3×c_A^1.76。以所制备的纳米结构锰氧化物为催化剂，采用反应蒸馏技术进行了乙酸异戊酯的合成研究。利用红外、气相色谱等测试技术检测了产品的组成和纯度。实验发现，β-MnO₂纳米棒对合成乙酸异戊酯酯化反应具有优良的催化活性。在相同反应条件下，它催化异戊醇的酯化率明显高于以α-MnO₂纳米棒、γ-MnO（OH）纳米棒和Mn₃O₄纳米粒子作为催化剂时的酯化率。通过正交实验得出β-MnO₂纳米棒催化乙酸异戊酯合成反应的最佳工艺条件为：酸醇摩尔比为1.5∶1，催化剂与反应物质量比为0.2∶100，反应时间为210min。在此条件下反应酯化率达88.78％。论文还对该酯化反应进行了动力学研究与催化机理探讨。