铁酸铋/石墨烯纳米复合材料的制备及其对高氯酸铵热分解的催化作用

作者：徐小威; 王天昱; 聂坤亮; 姜夏冰; 贾润萍

来源：火炸药学报, 2021, 44(02): 181-188.

DOI：10.14077/j.issn.1007-7812.202006013

• 物理化学
• BiFeO3/rGO纳米复合材料
• 石墨烯
• 高氯酸铵
• 催化
• 热分解

为了提高纳米复合金属氧化物对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用,以Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和GO为前驱体,采用水热法制备了铁酸铋/石墨烯(BiFeO3/rGO)纳米复合材料;利用XRD、FT-IR、XPS、TGA、SEM和TEM等对所制备样品的结构、粒径及形貌进行了表征;采用差热分析研究了不同添加量的BiFeO3/rGO纳米复合材料对AP热分解过程的影响,分析了BiFeO3/rGO对AP热分解的催化机理及其对AP热分解动力学的影响。结果表明,rGO的引入有效阻止了纳米BiFeO3颗粒的团聚,大大增加了比表面积;当BiFeO3/rGO纳米复合材料的质量分数为4%时,AP的高温分解峰降低最多,达167℃,表观分解热增加了1631J/g,达2518J/g,表观活化能从172.07kJ/mol降低至128.35kJ/mol,表明所制备的BiFeO3/rGO纳米复合材料能有效催化AP的热分解。

• 单位
  沈阳理工大学; 四川华川工业有限公司; 上海应用技术大学