氮掺杂氧化锌的制备及其催化高氯酸铵热分解性能研究

摘要：

为提高ZnO对高氯酸铵(AP)热分解反应的催化活性,采用溶剂热法,在甲醇-水混合溶液中以2-甲基咪唑为氮源和碱源一步制备了N掺杂ZnO(N-ZnO)催化剂.利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高倍透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外光谱以及紫外可见漫反射光谱等表征了N-ZnO催化剂的形貌、结构及组成,并通过热重-差示扫描量热联用技术研究了N-ZnO对AP热分解的催化性能.结果表明,在N-ZnO的催化作用下,AP热分解温度由432℃降低至292℃和放热量由376 J/g提高至为1253 J/g,其催化性能优于纯ZnO,这是由于N原子成功掺入ZnO晶格后,禁带宽度的窄化和氧空位缺陷的增多有利于AP热分解产物HClO4中Cl—O键的断裂,并容易获得更多电子,得到的活性O-加剧了NH3的氧化反应,从而提高催化性能.

关键词：氮掺杂氧化锌、2-甲基咪唑、氧空位、高氯酸铵、热分解

所属期刊栏目：43

分类号：V512(航天用燃料（推进剂）及润滑剂)

资助基金：国家自然科学基金;中国航天科技集团航天科技创新基金

在线出版日期：2020-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：481-488