纳米普鲁士蓝类化合物的制备及催化性能研究

论文摘要

本文采用液相沉淀法制备两种纳米普鲁士蓝类化合物,考察了各种工艺参数对产物粒径和形貌的影响,并研究了两种纳米催化剂对高氯酸铵、黑索今(AP、RDX)的热分解性能的影响。主要内容如下：首先,在乙二醇溶液中,用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为高分子稳定剂的方法成功制备了颗粒大小均匀、分散性好、具有单斜结构的纳米Pb2Fe(CN)6。重点考察了溶液介质种类、反应物的初始浓度以及PVP的浓度对产物的分散性以及粒径大小的影响。在水溶液中,用PVP作为高分子稳定剂的方法成功制备了颗粒大小均匀、分散性好,具有面心立方结构的Cu3[Co(CN)6]2纳米材料。主要考察了PVP的浓度对产物的分散性以及粒径大小的影响。其次,研究了微、纳米普鲁士蓝类化合物对AP分解催化性能的影响。研究结果表明,较微普鲁士蓝类化合物相比,纳米普鲁士蓝类化合物表现出更强的催化作用。同时纳米Pb2Fe(CN)6、纳米Cu3[Co(CN)6]2对AP的热分解均表现出不同程度的催化作用,且随着纳米催化剂质量分数的增加,AP的高温热分解峰温在逐渐前移,热分解放热量均有不同程度的增大。当纳米催化剂的质量百分比相同时,纳米Cu3[Co(CN)6]2对AP的催化效果明显优于纳米Pb2Fe(CN)6的催化效果。最后,研究了微、纳米普鲁士蓝类化合物对RDX热分解特性的影响；重点研究了纳米普鲁士蓝类化合物与RDX为不同质量比对RDX的热分解特性的影响。研究结果表明,纳米Pb2Fe(CN)6、纳米Cu3[Co(CN)6]2均能使RDX的热分解峰峰温向低温方向移动,热分解峰宽变窄。且随着纳米催化剂与RDX质量比的增加,RDX的热分解峰峰温降低越多。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 纳米材料常见的制备方法及特点
• 1.2.1 气相法
• 1.2.2 固相法
• 1.2.3 液相法
• 1.3 普鲁士蓝类配合物的研究进展
• 1.3.1 普鲁士蓝的结构特点及应用
• 1.3.2 纳米普鲁士蓝配合物的制备方法
• 1.4 AP/RDX固体推进剂及其燃烧催化剂研究进展
• 1.4.1 纳米无机氧化物与无机盐催化剂
• 1.4.2 纳米芳香酸配合物催化剂
• 1.4.3 纳米脂肪族配合物催化剂
• 1.5 本课题的研究背景、研究思路和研究内容
• 1.5.1 研究背景
• 1.5.2 研究思路和研究内容
• 2 纳米普鲁士蓝类化合物的制备及表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验设备与试剂
• 2.2.1 实验设备
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 表征方法及仪器
• 2Fe（CN）₆的制备及表征'>2.3 纳米Pb₂Fe（CN）₆的制备及表征
• 2.3.1 实验部分
• 2Fe（CN）₆粒度及形貌的影响'>2.3.2 主要工艺参数对Pb₂Fe（CN）₆粒度及形貌的影响
• 2Fe（CN）₆的表征'>2.3.3 纳米粉体Pb₂Fe（CN）₆的表征
• 3[Co（CN）₆]₂的制备及表征'>2.4 纳米Cu₃[Co（CN）₆]₂的制备及表征
• 2.4.1 实验部分
• 3[Co（CN）₆]₂纳米颗粒形状及大小的影响'>2.4.2 PVP的浓度对Cu₃[Co（CN）₆]₂纳米颗粒形状及大小的影响
• 3[Co（CN）₆]₂的表征'>2.4.3 纳米粉体Cu₃[Co（CN）₆]₂的表征
• 2.5 本章小结
• 3 纳米普鲁士蓝类化合物对AP催化性能的研究
• 3.1 引言
• 3.2 AP的热分解特性和热分解机理
• 3.2.1 AP的热分解特性
• 3.2.2 AP的热分解机理
• 3.3 复合粒子的制备及热分析方法
• 3.3.1 纳米普鲁士蓝类化合物与AP复合粒子的制备
• 3.3.2 复合粒子的热分析研究
• 2Fe（CN）₆对AP的催化性能研究'>3.4 纳米Pb₂Fe（CN）₆对AP的催化性能研究
• 3[Co（CN）₆]₂对AP的催化性能研究'>3.5 纳米Cu₃[Co（CN）₆]₂对AP的催化性能研究
• 3.6 不同纳米普鲁士蓝类化合物对AP催化性能的对比分析
• 3.7 催化机理探讨
• 3.8 本章小结
• 4 纳米普鲁士蓝类化合物对RDX催化性能的研究
• 4.1 引言
• 4.2 RDX热分解特性和热分解机理
• 4.2.1 RDX的热分解特性
• 4.2.2 RDX的热分解机理
• 4.3 复合粒子的制备及热分析方法
• 4.3.1 纳米普鲁士蓝类化合物与RDX复合粒子的制备
• 4.3.2 复合粒子的热分析研究
• 2Fe（CN）₆对RDX的催化性能研究'>4.4 纳米Pb₂Fe（CN）₆对RDX的催化性能研究
• 3[Co（CN）₆]2对RDX的催化性能研究'>4.5 纳米Cu₃[Co（CN）₆]2对RDX的催化性能研究
• 4.6 不同纳米普鲁士蓝类化合物对RDX催化性能的对比分析
• 4.7 本章小结
• 5 全文结论和展望
• 5.1 全文结论
• 5.2 主要创新点
• 5.3 研究展望
• 致谢
• 参考文献