西南科技大學《APPL ORGANOMET CHEM》:銅摻雜碳氣凝膠作為高氯酸銨熱分解催化劑

本文西南科技大學金波教授團隊在《Applied Organometallic Chemistry》期刊發表名為「Facile Fabrication of Cu‐doped Carbon Aerogels as Catalysts for the Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate」的論文，研究提出一種簡單有效的方法，該方法以海藻酸鈉為離子前體，通過離子交聯和高溫碳化，生產摻銅碳氣凝膠（Cu-CA）。結果表明，海藻酸銅具有帶孔的3D支架結構。使用不同金屬鹽質量比的Cu-CA對AP催化熱分解的影響。AP的熱分解溫度降低94.24°C，分解反應的活化能降低45.7 kJ / mol。結果表明，與單組分過渡金屬鹽相比，該複合材料具有優異的催化性能。

圖1、（a-d）銅碳氣凝膠的形成過程和（e-g）製備碳氣凝膠的物理圖

圖2、（a）Cu-CA-1.5，（b）Cu-CA-2.0，（c）Cu-CA-2.5，（d）Cu-CA-3.0和（e）Cu-CA-3.5的XRD

圖3、（a-d）Cu-CA-3.5的SEM圖像。（e-g）Cu-CA-3.5納米複合材料的元素映射。（h）EDS光譜。（i）Cu-CA-3.5的原子百分比

圖4、AP / Cu-CA-3.5（按質量計10％）在不同加熱速率下的DTA曲線分解。

圖5、在不存在多孔Cu-CA的情況下AP熱分解的流程圖

圖6、多孔Cu-CA存在下AP熱分解的流程圖

成功並直接準備由帶有大通道的交聯3D網絡結構組成的Cu-CA。CA之間相互連接良好，有利於電子移動。隨著溫度的升高，單金屬海藻酸鹽可通過原位生長分解並形成Cu或Cu 2 O納米顆粒。單金屬銅藻酸鹽對AP有很強的協同作用。總之，該工作為固體火箭推進劑提供了有希望的候選材料。

文獻：

來源：文章來自Applied Organometallic Chemistry,網站，由材料分析與應用整理編輯。

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