金属氧化物半导体材料催化高氯酸铵热分解的研究进展
2021-06-03霸书红才思雨
含能材料 2021年5期
关键词:效果
霸书红,才思雨,冯 璐
(沈阳理工大学装备工程学院,辽宁 沈阳 110159)
1 引言
高氯酸铵(AP)具有含氧量高、氧化能力强和分解产物全部为气体的特点,在复合推进剂中被广泛应用,能够明显提高推进剂的比冲。AP 分解速度的快慢,将直接影响着复合推进剂的燃速压力指数,为了降低复合推进剂的燃速受温度影响的敏感度,进一步改善复合推进剂的燃烧性能,利用催化剂来提高AP 热分解性能是最为常用且有效的方法。目前AP 热分解催化剂主要有:无机非金属材料(如氮化碳[1],碳基材料[2]等;无机金属单质(如Cu 粉[3],NiCu 合金粉[4]);金属氧化物半导体材料等(包括ⅢB‑Ⅶ族和ⅠB、ⅡB 族元素形成过渡金属氧化物);有机金属化合物(如海藻酸钠[5],二茂铁及其衍生物[6]等);有机含能络合物(2,4‑二硝基咪唑含能锂盐[7],苯二四唑类[8],羟基苯甲酸类[9]等)。金属氧化物半导体材料具有耐热、抗毒、光敏、热敏和杂质敏感、适于调变等优点,因此在催化领域备受关注。目前金属氧化物半导体材料有单一金属氧化物、复合金属氧化物、掺杂金属氧化物和负载型金属氧化物四种类型。本文旨在对近年来上述四类金属氧化物催化AP 热分解的最新研究进展进行综述,并从金属氧化物半导体特征参量的角度对AP 的催化剂材料展开分析,为未来的发展方向及改进提供相应参考。
2 单一金属氧化物半导体材料对高氯酸铵的催化
金属氧化物半导体材料与金属材料不同,它们的能带结构是不叠加的,形成分开的带,包括满带/价带、禁带和空带/导带,电子填满了一些能量较低的能带,称为满带,最上面的满带称为价带;……
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