郭雨:稀土金属复合氧化物的制备和性能研究论文

郭雨:稀土金属复合氧化物的制备和性能研究论文

本文主要研究内容

作者郭雨(2019)在《稀土金属复合氧化物的制备和性能研究》一文中研究指出:固体推进剂技术作为发射器中的关键技术之一,在航空航天技术和军事领域发挥着重要作用。它的核心在于燃烧,为了实现高效充分的燃烧,添加燃烧催化剂是一种行之有效的方式。金属复合氧化物由于其高热稳定性和良好的化学稳定性而被广泛使用。金属复合氧化物上的核壳结构也可进一步提高其催化性能。本论文通过不同方法合成一系列稀土金属复合氧化物,并在溶剂热法制备金属复合氧化物的基础上进行核壳结构负载,进一步分析研究了稀土金属复合氧化物对含能组分高氯酸铵(AP)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)等的催化热分解作用。(1)通过溶剂热法制备出具有钙钛矿型结构的LaFeO3,以LaFeO3为晶核,经KMnO4再次水热还原成功合成出具有核壳结构的MnO2@LaFeO3,通过XRD、SEM、BET等对合成的两种材料进行表征。(2)通过乳化法合成模板聚苯乙烯(PS)微球,以PS为模板制备了四种钙钛矿稀土金属复合氧化物,分别为LaFeO3、LaCoO3、LaNiO3和La2CuO4,采用XRD、XPS、SEM等手段对其进行了表征分析。(3)研究了LaFeO3、MnO2@LaFeO3对AP、CL-20和奥克托今(HMX)催化热分解性能,结果表明,核壳结构MnO2@LaFeO3的催化活性明显高于LaFeO3,可使含能组分AP的最高分解峰温和表观活化能降低122.34℃和27.1 kJ/mol。机理是核与壳两者之间发生相互作用使得两者表面的电荷发生转移,晶格畸变,进一步增加了金属表面的活性位点。同时,研究了模板法制备LaFeO3、LaCoO3、LaNiO3、La2CuO4对CL-20的催化热分解性能,结果显示合成的物质均对CL-20具有一定的催化效果,催化效果大小依次为LaFeO3>LaCoO3>LaNiO3>La2CuO4。(4)运用DSC法对比研究了上述合成物质对AP、CL-20的热分解的影响,通过热分解动力学计算得到非等温反应动力学参数:表观活化能(E)和指前因子(A)以及确定其热分解反应动力学机理函数。MnO2@LaFeO3/AP热分解动力学方程为:dα/dT=4(107.59/β)(1-α)3/4exp((-11231)/RT),LaFeO3/CL-20的热分解动力学方程:dα/dT=3(1012.4/β)(1-α)[-ln(1-α)]2/3exp((-14782)/RT)。

Abstract

gu ti tui jin ji ji shu zuo wei fa she qi zhong de guan jian ji shu zhi yi ,zai hang kong hang tian ji shu he jun shi ling yu fa hui zhao chong yao zuo yong 。ta de he xin zai yu ran shao ,wei le shi xian gao xiao chong fen de ran shao ,tian jia ran shao cui hua ji shi yi chong hang zhi you xiao de fang shi 。jin shu fu ge yang hua wu you yu ji gao re wen ding xing he liang hao de hua xue wen ding xing er bei an fan shi yong 。jin shu fu ge yang hua wu shang de he ke jie gou ye ke jin yi bu di gao ji cui hua xing neng 。ben lun wen tong guo bu tong fang fa ge cheng yi ji lie xi tu jin shu fu ge yang hua wu ,bing zai rong ji re fa zhi bei jin shu fu ge yang hua wu de ji chu shang jin hang he ke jie gou fu zai ,jin yi bu fen xi yan jiu le xi tu jin shu fu ge yang hua wu dui han neng zu fen gao lv suan an (AP)、liu xiao ji liu dan za yi wu ci wan (CL-20)deng de cui hua re fen jie zuo yong 。(1)tong guo rong ji re fa zhi bei chu ju you gai tai kuang xing jie gou de LaFeO3,yi LaFeO3wei jing he ,jing KMnO4zai ci shui re hai yuan cheng gong ge cheng chu ju you he ke jie gou de MnO2@LaFeO3,tong guo XRD、SEM、BETdeng dui ge cheng de liang chong cai liao jin hang biao zheng 。(2)tong guo ru hua fa ge cheng mo ban ju ben yi xi (PS)wei qiu ,yi PSwei mo ban zhi bei le si chong gai tai kuang xi tu jin shu fu ge yang hua wu ,fen bie wei LaFeO3、LaCoO3、LaNiO3he La2CuO4,cai yong XRD、XPS、SEMdeng shou duan dui ji jin hang le biao zheng fen xi 。(3)yan jiu le LaFeO3、MnO2@LaFeO3dui AP、CL-20he ao ke tuo jin (HMX)cui hua re fen jie xing neng ,jie guo biao ming ,he ke jie gou MnO2@LaFeO3de cui hua huo xing ming xian gao yu LaFeO3,ke shi han neng zu fen APde zui gao fen jie feng wen he biao guan huo hua neng jiang di 122.34℃he 27.1 kJ/mol。ji li shi he yu ke liang zhe zhi jian fa sheng xiang hu zuo yong shi de liang zhe biao mian de dian he fa sheng zhuai yi ,jing ge ji bian ,jin yi bu zeng jia le jin shu biao mian de huo xing wei dian 。tong shi ,yan jiu le mo ban fa zhi bei LaFeO3、LaCoO3、LaNiO3、La2CuO4dui CL-20de cui hua re fen jie xing neng ,jie guo xian shi ge cheng de wu zhi jun dui CL-20ju you yi ding de cui hua xiao guo ,cui hua xiao guo da xiao yi ci wei LaFeO3>LaCoO3>LaNiO3>La2CuO4。(4)yun yong DSCfa dui bi yan jiu le shang shu ge cheng wu zhi dui AP、CL-20de re fen jie de ying xiang ,tong guo re fen jie dong li xue ji suan de dao fei deng wen fan ying dong li xue can shu :biao guan huo hua neng (E)he zhi qian yin zi (A)yi ji que ding ji re fen jie fan ying dong li xue ji li han shu 。MnO2@LaFeO3/APre fen jie dong li xue fang cheng wei :dα/dT=4(107.59/β)(1-α)3/4exp((-11231)/RT),LaFeO3/CL-20de re fen jie dong li xue fang cheng :dα/dT=3(1012.4/β)(1-α)[-ln(1-α)]2/3exp((-14782)/RT)。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北大学的郭雨,发表于刊物西北大学2019-10-08论文,是一篇关于稀土金属复合氧化物论文,核壳结构论文,模板法论文,热分解论文,催化性能论文,西北大学2019-10-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北大学2019-10-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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