蜂窝状ZnCo2O4的制备及对AP和CL-20热分解行为的影响

作者：李瑶瑶; 张婷; 李翠翠; 王伟; 庞爱民; 郭兆琦; 马海霞^*

来源：含能材料, 2020, 28(06): 544-551.

• 溶剂热法
• 镍泡沫
• 蜂窝状ZnCo2O4
• DSC
• 热分析动力学

为了研究双金属氧化物在固体推进剂中的催化性能,采用溶剂热法及热退火工艺成功制备出在镍泡沫(NF)上生长的蜂窝状ZnCo2O4(honeycombs ZnCo2O4,ZnCo2O4(HCs)),并通过X射线粉末衍射(XRD),X射线光电子能谱仪(XPS),傅里叶红外光谱仪(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM)及N2吸附-脱附测试对其物相组成和形貌结构进行了表征分析。采用差示扫描量热法(DSC)研究了制备的ZnCo2O4(HCs)对高氯酸铵(AP)和六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的催化性能。结果表明,当ZnCo2O4(HCs)用量为20%时,ZnCo2O4(HCs)/AP和ZnCo2O4(HCs)/CL-20最低热分解峰温,分别为575.01,521.55 K。与纯AP和CL-20相比,ZnCo2O4(HCs)/AP和ZnCo2O4(HCs)/CL-20复合物的放热分解峰温分别提前了101.87,3.73 K,热分析动力学计算表明它们的表观活化能分别降低了17.88,6.23 kJ·mol-1。与文献报道的纳米微晶状(NCs)、纳米线状(NWs)及纳米球状(NSs)ZnCo2O4相比,蜂窝状ZnCo2O4呈现出良好的催化活性,这可归因于ZnCo2O4(HCs)的多孔结构和大比表面积,能够为热分解反应提供丰富的活性位点。

• 单位
  湖北航天化学技术研究所; 西北大学