海膽狀納米MnO2的制備及其對CL-20熱分解性能的影響

劉健冰，趙寧寧，趙鳳起，宋紀蓉,3，馬海霞

(1.西北大學化工學院，陜西西安710069；2.西安近代化學研究所燃燒與爆炸技術重點實驗室，陜西西安710065；

3.故宮博物院文保科技部，北京100009)

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海膽狀納米MnO2的制備及其對CL-20熱分解性能的影響

劉健冰1，趙寧寧1，趙鳳起2，宋紀蓉1,3，馬海霞1

(1.西北大學化工學院，陜西西安710069；2.西安近代化學研究所燃燒與爆炸技術重點實驗室，陜西西安710065；

3.故宮博物院文保科技部，北京100009)

摘要：采用水熱法合成海膽狀納米MnO2顆粒，用X射線粉末衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡及X射線能譜分析(SEM-EDS)對該MnO2顆粒進行物相組成及結構表征；用固體研磨法制備出質量比為1∶2、1∶5和1∶9的納米MnO2/CL-20混合物；用差示掃描量熱(DSC)法考察了納米MnO2對CL-20熱分解性能的影響。結果表明，納米MnO2的加入不會改變CL-20熱分解過程的最可幾機理函數；加入納米MnO2后，MnO2/CL-20混合物的熱分解峰溫明顯降低；與CL-20相比，不同質量比的MnO2/CL-20混合物表觀活化能降低，表明海膽狀納米MnO2可以促進CL-20的熱分解。

關鍵詞：物理化學；海膽狀納米MnO2；CL-20；熱分解機理

引言

納米金屬氧化物具有粒徑小、比表面積大、表面活性中心多以及吸附能力強等諸多優點[1-2]，將其作為催化劑應用，具有很高的催化活性，近年來催化劑納米化已成為改善催化性能研究的熱點之一[3-6]。過渡金屬氧化物可以有效提高固體推進劑的燃燒速率，對含能材料的熱分解具有優異的催化作用[7-9]。楊毅等[10-11]研究了不同粒徑Fe2O3對高氯酸銨(AP)熱分解峰溫的影響；馬振葉等[12-15]研究了不同粒徑Fe2O3對AP催化熱分解的影響和AP包覆在Fe2O3及過渡金屬氧化物CuO和Co2O3表面后的熱分解過程；……