蝶翅状纳米TiO2的制备及其对AP热分解的催化性能

• 作者: 伍波 周婷婷 段晓惠 蔡福林
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 蝶翅结构 高氯酸铵（AP） TiO2纳米颗粒 催化性能
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 页码范围: 1054-1060
• 页数: 7页
• 分类号: TJ55
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/CJEM2020058

摘要

为了提高纳米金属氧化物对高氯酸铵（AP）热分解的催化性能，以天然蓝闪蝶翅为模板，采用浸渍‑煅烧法制备得到了蝶翅状二氧化钛（BW‑TiO2）。利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）对其形貌、结构和组成进行了表征，差示扫描量热法（DSC）研究了BW‑TiO2对AP热分解的催化性能。结果表明，制备的BW‑TiO2为锐钛矿型，颗粒粒径为8~12 nm，同时残留有少量的无定形碳和Ti。BW‑TiO2较为完整地保留了蓝闪蝶翅的平行网格骨架结构，其间含有相互连通的纳米级管状通道和大量的中孔。加入5%的BW‑TiO2，可使AP的高温分解峰温从429.1 ℃降至374.1 ℃，放热量从255 J∙g-1提高到1323 J∙g-1，反应活化能从190 kJ∙mol-1降为130.9 kJ∙mol-1。