Ce摻雜納米NiFe2O4的制備及其對AP熱分解催化性能影響①

王雄彪，張秋杰，張幺玄，陳厚和

(南京理工大學(xué) 化工學(xué)院，南京 210094)

0 引言

納米材料由于其顆粒粒徑小的特點，從而具有較大的比表面積和較高的表面能，在作為催化劑方面有著巨大的優(yōu)勢［1］。AP作為推進劑中常用的氧化劑，一般占推進劑總質(zhì)量的65% ～71%，AP的性質(zhì)對推進劑總體性能有重要影響，其熱分解性能與推進劑的燃燒性能密切相關(guān)［2］。研究表明，通過添加納米材料催化劑，可大幅降低AP起始高溫能分解溫度，進而提高推進劑的燃燒速度［3－5］。尖晶石鐵氧體具有較高的磁導(dǎo)率、低渦流損耗、高居里溫度等優(yōu)點，廣泛用于磁記錄材料、巨磁材料、微波吸收材料等［6］。同時，其還可作為催化劑用于諸多催化反應(yīng)體系中，如在CO2分解成碳、費托合成、苯酚羥基化等反應(yīng)中有良好的催化活性［7－8］。

目前，合成尖晶石鐵氧體的方法主要有高能球磨法、化學(xué)共沉淀法、溶液燃燒合成法、水熱合成法、微乳液法、溶膠－凝膠法等［9－12］。文中嘗試結(jié)合溶液燃燒合成法與溶膠－凝膠法來制備納米粉體，以金屬硝酸鹽為原料，添加絡(luò)合劑和分散劑，與之生成溶膠溶液前驅(qū)體，加入水溶性肼類燃料，置于電爐上加熱，燃燒生成產(chǎn)物。此方法不僅具有溶液燃燒法簡單快速的優(yōu)點，還有溶膠－凝膠法產(chǎn)物分散性好團聚小的優(yōu)點。本實驗采用溶膠燃燒合成法制備出分散良好的Ce摻雜納米NiFe2O4粉體，運用DSC研究了不同Ce摻雜量的NiFe2O4對AP熱分解的催化性能，并研究其催化機理。

1 實驗

1.1 Ce摻雜納米NiFe2O4的制備

按配比稱取 Ni(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Ce(NO3)3·6H2O置于燒杯中，倒入適量去離子水?dāng)嚢柚寥咳芙?，加入適量的絡(luò)合劑，不斷攪拌直至溶液混合均勻?！?br>