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一种三唑类配合物对高氯酸铵的催化性能研究

2021-10-25冯海萌赵向华罗小凡马永娟麻晓霞

石油化工应用 2021年9期

冯海萌,赵向华,罗小凡,马永娟,麻晓霞,2

(1.宁夏大学化学化工学院,宁夏银川 750021;2.省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,宁夏银川 750021)

含能材料因其特殊的储能和稳定性在固体推进剂中具有不可替代的作用[1]。富氮有机材料在分解过程中不仅可以产生环境友好气体N2,而且可以释放出巨大的能量[2]。具有N 配位点的1,2,4-三唑被认为是构建含能材料的合适母体,其体积相对较小,可以减少立体阻碍并增加体系密度[3]。另外,在杂环上引入富氧基团,如羧基和酮基,不仅可以改善系统的氧含量平衡,还可以使配位方式更加多样[4]。因此,作为三唑的衍生物之一,3-氨基-1,2,4-三唑-5-羧基(Hatzc)是构建具有多种配位方式和结合位点的优良配体。

高氯酸铵(AP)是常见的氧化剂之一,分解会产生大量的气体和热量,是固体火箭推进剂的主要成分[5]。AP 的热分解特性直接影响固体推进剂的燃烧行为,金属氧化物、配合物等可催化其燃烧过程[6],但由于这些催化剂本身不含能,导致推进剂的射程受到影响。而含能配合物材料不仅可以提供相对较高的热量,而且在分解过程中产生的金属或金属氧化物可以改善燃烧性能[7]。

综上所述,通过水热法合成了一种新型含能配合物Ce(atzc)2(H2O),在充分表征的基础上研究了其对AP 的热分解影响。

1 实验部分

1.1 主要试剂和仪器

3-氨基-1,2,4-三唑-5-羧酸(Hatzc)(阿法埃莎化学有限公司),Ce(NO3)3(阿拉丁试剂公司),以上均为分析纯。

红外分析采用德国BBruker 公司生产的EQINOX-55 型红外光谱仪(KBr 压片),测试范围在400~4 000 cm-1;……

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