中國研究人員發現固態儲氫材料可望用作為更低毒的的固體火箭推進劑

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中國研究人員發現固態儲氫材料可望用作為更低毒的的固體火箭推進劑

中國研究人員于2016年1月25日宣布，已經發現了胺金屬硼氫化物—新的富氫硼-氮-氫(BNH)儲氫系統，潛在地可作為固體和混合火箭用固體推進劑或添加劑。

他們的論文已發表在“ACS能源和燃料雜志(ACS journal Energy & Fuels)”中，他們研究了兩種新開發的乙烯二胺硼氫化鋁(Al(BH4)3·nEDA n=3，2)的燃燒特性。他們發現這些材料有很高的燃燒熱，對于Al(BH4)3·3EDA和Al(BH4)3·2EDA分別為32.20和36.90mJ/kg，點火延遲時間為～2.0ms。

此外，燃燒產品主要由二氧化碳和水組成，沒有NO2，這表明作為火箭推進劑和添加劑具有更低毒的性能。

經過幾十年的廣泛探索，已將氫引入固體推進劑被認為是最好的解決方案，用來提高固體推進劑的燃燒熱和特定的沖力，因為氫可以改善燃燒熱，縮短點火延遲，和提高燃燒性能。這類固體儲氫材料，如金屬氫化物、絡合氫化物(硼氫化物)和硼-氮-氫化合物(BNH)，提出了具有相對較高氫含量的固體推進劑的潛在候選物。

對于固體推進劑中儲氫材料的應用，金屬氫化物可以有效地改善固體推進劑的燃燒性能，但一般來說，他們的氫含量相對較低，他們有一個較差的長期穩定性。與金屬氫化物相比，絡合氫化物(硼氫化物)通常具有較高的儲氫能力，但硼烷和硼氫化物作為火箭和噴氣燃料有許多問題需要解決，如熱不穩定，安全性，和毒性問題。此外，主要燃燒產物硼氧化物可能會撕裂噴氣發動機。

BNH化合物是典型的儲氫材料，獲得了強烈的關注，由于其有高的儲氫容量和可調的儲氫性能。最近，一種新的BNH儲氫系統-胺金屬硼氫化物得到開發，如Mg(BH4)2·nEDA和Al(BH4)3·nEDA，具有高的氫含量和可調的脫氫屬性，可與胺硼烷可比擬。此外，他們很容易合成，并可以保持相對穩定。因此，這一系統也有潛力用于推進應用，探索其燃燒性能將是令人感興趣的。

(以上信息由錢伯章作者提供)