金屬氧化物-炭復(fù)合納米燃速催化劑及應(yīng)用研究.pdf

1、南京理工大學(xué)博士學(xué)位論文金屬氧化物/炭復(fù)合納米燃速催化劑及應(yīng)用研究姓名：劉建民申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：含能材料指導(dǎo)教師：徐復(fù)銘20061110博士論文 金屬氧化物／炭復(fù)合納米燃速催化劑及應(yīng)用研究A b s t r a e tI no r d e r t o s o l v e t h ea g g r e g a t i o n o f n a n o - c a t a l y s t f o r p r o p e l l a n

2、tb u m i n g ，t h i s p a p e ri s t o s t u d y ad i s p e r s i o n s o l u t i o n o fn a n o - c a t a l y a t , w h i c h i s d i f f e r e n t f r o m s l l r f a c em o d i f i c a t i o no fn a n o - c a t a l y

3、s t , i ．e ．，t h e a g g r e g a t i o no fn a n o - c a t a l y s ti s p r e v e n t e db ym 黜o f p a r t i c u l a r 蚶f a c e a n d m i c r o s t m c t u r co f i n e r ts u p p o r t m a t e r i a l ．1 1 地p r e p a r

4、a t i o nm e t h o do f t h e c o m p o s i t em a t e r i a lo f n a n o s c a l e dm e t a l ( C u , C u - C r , F e ) o x i d e sa n d c a r b o nw a s s t u d i e d ．1 1 l ec a t a l y t i ce f f e c t o fm e t a lo

5、x i d e ／c a r b o nc o m p o s i t e 腳oc a t a l y s t s0 1 1t h e r m a ld e c o m p o s i t i o n o f o x i d a n t , s u c ha sa m m o n i u m p e r c l d o r a t e ( A P ) a n d t r i m e t h y l e n et r i n i w a

6、m i n e ( 喲，a n d t h eb u m i n g r a t eo f H T P B p r o p e l l a n t W C I “ es t u d i e di nd e t a i l ．mb u r n i n gr a t e o f H T P B p r o p e l l a n ta d d e d w i t hm e t a lo x i d e ／c a r b o nc a t a

7、 l y s tw a s p r e d i c t e db y A r t i f i c i a lN e u r a l N e t w o r k ( A N N ) ，w h i c h h a s e x c e l l e n ts e l f - s t u d y a n d s e l f - a d a p t a b i l i t y ．1 1 艟m e t a lo x i d “c a r b o nm

8、 a t e r i a l ．w h i c hW S Sp r e p a r e db yu s i n gm e t a lc a t i o n 嬲p I 目腳r o f m e t a l o x i d ea n d c a r b o n m a t e r i a la st h e i n e r ts u p p o r t , w 器t h o r o u g h l y s t u d i e du p o n

9、 T r a n s m i s s i o n E l e c t r o nM i c r o s c o p e ( T E M ) o b s e r v a t i o n a n d X - r a y d i f f r a c t i o n ( X R D )a n a l y s i s ．n ”r e s u l t ss h o w e d t h a ti r o no x i d e ．c o p p e r

10、o x i d e a n d c o p p e r - c h r o m i u mo x i d ew e r ed i s p e r s e d o nt h es u r f a c eo f t h ec a r b o ns u p p o r ti nl l a n o ·s c a l e ds i z e ．M a i n l y , t h ea c t i v ec o m p o n e n t

11、i nm e t a lo x i d e ／c a r b o nm a t e r i a l i si r o no x i d e ，c o p p e r o x i d ea n dC u C r 0 2f o r i r o n o x i d e ／c a r b o n ( F e 2 0 3 ／C ) ，c o p p e r o x i d e ／c a r b o n ( C u O ／C ) ，a n d C

12、u - C r ／c a r b o n( C u ．C r ，C ) ，r e s p e c t i v e l y ．W h e n1 ％w e i g h t p e r c e n t o f F e 2 0 3 ／Ca n d t h ec o m m e r c i a l i r o no x i d e w a s a d d e d i n t o飛躐陋l 心氏n 踞p r o p e l l a n t , t h

13、 e b u r n i n gr a t ei n c r e m e n t so f F e 2 0 3 ／Ca n dc o m m e r c i a li r o no x i d e w e r e 5 6 ％a n d3 1 ％r e s p e c t i v e l y , t h ec a t a l y t i ce f f i c i e n to f F e 2 0 3 ／Cw a s8 1 ％h i g h

14、 e r t h a nt h a to f c o m m e r c i a li r o no x i d e ，t h ep r e s s u r ee x p o n e n to f F e 2 0 3 ／C W a sa b o u tO ．4 8 - 0 ．5 0 a n d t h a to f c o m m e r c i a l i r o no x i d e w a s O ．5 4i nt h e 1 ．

15、a = n g eo f 4 ~ 1 0 Ⅳ口鞏W h e n 2％F e ≈0 3 ／CW a S a d d e d , t h eb u m i n g r a t ei n c r e m e n t 砒6M P a a n d1 0M P a r e a c h e d6 9 ％a n d7 8 ％r e s p e c t i v e l y ．C o m p a r e d w i t h t h e c m l y t

16、i c e f f e c t so f t e r t - b u t y l - f e r r u c e n e ( T B F )a n dc a t o c e n e ( G F P ) ，t h e 塢礎(chǔ)ss h o w e d t h a tw h e n t h ea d d e da m o u n to f F e 2 0 3 ／C ，T B Fa n dG F P W a s 0 ．5 ％．t h eb u m

17、 i n g r a t ei n c r e m e n t o f F e 2 0 3 ／C w a ss i m i l a r t ot h o s eo f T B Fa n dG F P , t h ep r e s s u r ee x p o n e n t so f F e 2 0 3 ／C ．T B Fa n dG F P i nt h er a n g eo f 4 —1 0M P aw e r e 0 ．4 7

18、．0 ．3 7a n d O ．3 7r e s p e c t i v e l y ．W h e n 0 ．5 ％w e i g h tp e r c e n to f C u - C r ／Ca n dc o m m e r c i a lC u C r 2 0 2 W f f f e a d d e di n t oR D X ，^ P 惱l ，} n P Bp r o p e l l a n t , t h eb u r n i