در این تحقیق مکانیسم اکسایش آب بوسیله ی اکسید منگنز نانولایه ای در حضور سریم (iv) آمونیوم نیترات مورد بررسی قرار گرفت. برای اولین بار، با استفاده از طیف سنج مادون قرمز انعکاسی، سرعت تبادل h218o با گروه های µ-o موجود در سطح اکسید منگنز-پتاسیم نانولایه ای تخمین زده شد و سپس اکسایش آب در حضور مقادیر مختلف استونیتریل بررسی شد. نتایج حاصل از این آزمایش ها، در کنار نتایج گزارش شده بوسیله ی طیف سنج جرمی غشای ورودی، باعث روشن تر شدن مکانیسم اکسایش آب بوسیله ی اکسید منگنز نانولایه ای گردید و در نهایت دو مکانیسم برای اکسایش آب بوسیله ی اکسید منگنز نانولایه ای در حضور سریم (iv)آمونیوم نیترات پیشنهاد شد. در مطالعه ی بعدی، برای درک بهتر مکانیسم اکسایش آب، با استفاده از یک روش ساده، اکسید منگنز نانولایه ای با یون های ce(iii) یا la(iii) بین لایه ها سنتز شد و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش پرتو ایکس و طیف سنجی جذب اتمی شناسایی و مورد بررسی قرار گرفت. ترکیبات سنتز شده، مثل منگنز-کلسیم اکسید فعالیت کاتالیزوری مناسبی برای اکسایش آب در حضور سریم (iv)آمونیوم نیترات نشان دادند. سپس با استفاده از یک روش جدید به این سوال که آیا یون ca(ii) بین لایه های اکسید منگنز نانولایه ای بصورت اختصاصی عمل می کند یا نه، پاسخ داده شد. ابتدا اکسید منگنز نانولایه ای با یون های k(i) بین لایه ها سنتز و سپس k(i) با یون های ca(ii)، k(i)، mg(ii)، la(iii) یا ni(ii) جایگزین شد. پیشنهاد شد که یون های ca(ii)، k(i)، mg(ii)، la(iii) یا ni(ii) بین لایه ها، فعالیت کاتالیزوری اکسید منگنز نانولایه ای را بهبود می بخشند، اما بصورت اختصاصی عمل نمی کنند. در واقع در مقایسه با کمپلکس اکسنده ی آب در فتوسیستم ii، ca(ii) برای بهبود فعالیت کاتالیزوری اکسیدهای منگنز ضروری نیست. با این وجود، یون های cu(ii) فعالیت اکسایش آب اکسیدهای منگنز نانولایه ای را کاهش می دهند. در ادامه ی این تحقیق به منظور درک بهتر مکانیسم اکسایش، ذرات اکسید منگنز نانولایه ای با ماکسیمم توزیع اندازه ی ذرات حدود 1 نانومتر با استفاده از زئولیت hy سنتز و مورد شناسایی قرار گرفتند. این ترکیب در حضور سریم(iv) آمونیوم نیترات آب را اکسید می کند، اما در حضور غلظت های بالای سریم(iv) آمونیوم نیترات (> 0.2 m) ناپایدار است و سرعت تجزیه ی آن به mno4- زیاد است. این نتایج اهمیت اندازه ی ذرات اکسید منگنز نانولایه ای را در فعالیت کاتالیزوری و پایداری این ترکیبات نشان می دهد. در نهایت تلاش شد تا با ارائه ی یک مدل ریاضی، بین مکانیسم های پیشنهاد شده تمایز ایجاد شود.