La purificación del agua
es uno de los usos más comunes de los óxidos metálicos, en el que el sesquióxido de manganeso no es una excepción. Basándose en una combinación de porosidad e interesante química redox, el sesquióxido de manganeso no tóxico puede ser altamente efectivo como parte de un régimen de tratamiento de agua.

El sesquióxido de manganeso lleva manganeso, como se mencionó, en el estado de oxidación +3. Por lo tanto, puede utilizarse para eliminar iones de manganeso (ii) de la solución a través de una vía redox(1), siempre que el sesquióxido haya sido suficientemente soportado, por ejemplo en arena o antracita. Tal filtración multimodal puede ser efectiva para eliminar contaminantes de amplio espectro del agua. Cuando se emplean junto con óxido de hierro, se ha demostrado que el manganeso y los cofiltros de hierro eliminan eficazmente el amoníaco (y los compuestos relacionados) del agua(2). Los compuestos biológicos tampoco están fuera del ámbito del sesquióxido: el etinilestradiol se inmoviliza fácilmente mediante un sesquióxido soportado en un filtro de arena o antracita(3). El etinilestradiol tiene efectos conocidos sobre el sistema endocrino y se encuentra en los medicamentos anticonceptivos.

La porosidad también se ha descrito como un factor clave, además de otros fenómenos de la ciencia de superficies cuando el óxido de manganeso (iii) ha demostrado ser eficaz en la eliminación de arsénico (iii) y arsénico (v) del agua. Demostrando un rendimiento de absorbancia a valores de pH bajos a neutros, el óxido de manganeso (iii) proporcionó una eliminación casi completa (superior al 95%), aunque hubo precedencia para el arsénico (iii) sobre (v). La porosidad del sesquióxido de manganeso es clave para su fuerte desempeño en esta área(4).

Las aplicaciones de esto se han demostrado en un sistema portátil para proporcionar agua potable a partir de agua rica en arsénico, junto con otros óxidos de manganeso(5), y el sistema puede eliminar los iones de arsénico por debajo de los niveles obligatorios de la Organización Mundial de la Salud. Otro estudio ha demostrado que la absorción de arsénico por las especies de manganeso y óxido de hierro mejora cuando algo de arsénico ya ha sido adsorbido en la superficie, aparentemente debido a que se están creando más sitios que son adecuados para la adsorción de especies de arsénico(6). Otros estudios corroboran que la combinación de óxido de hierro y óxido de manganeso (iii) es especialmente eficaz para la eliminación de arsénico, en un amplio rango de valores de pH(7).

Aunque es menos tóxico que el arsénico u otros compuestos de metales pesados, la eliminación de colorantes es importante, particularmente de las escorrentías industriales. Una vez más, basado en la porosidad y la química de la superficie, el sesquióxido de manganeso absorbe eficazmente una gama de colorantes como el rojo Congo, que es soluble en agua y un carcinógeno (8). La eliminación de dicho tinte es crítica. El mecanismo de acción es a través de la sorción en mesoporos en materiales altamente porosos de Mn₂O₃ 'cubo'. Los investigadores sugieren que la capacidad de adsorción supera los 125 mg por g.

Parte de la razón por la que el manganeso se utiliza en el tratamiento y la remediación de contaminantes contaminantes es que el mecanismo de acción se hace eco de lo que se observa en la naturaleza. Los óxidos de manganeso actúan como aceptores terminales de electrones en reacciones de disolución reductiva mediadas por microorganismos - a través de las acciones del oxalato y el piruvato(9), con sorción de una amplia gama de materiales modificados por el manganeso presente(10). La investigación ha demostrado que en los sistemas biológicos, la sorción de manganeso se ve favorecida a valores de pH moderadamente más bajos(11).