Construction of Three-Dimensional Hematite/Graphene with Effective Catalytic Activity for the Thermal Decomposition of CL-20

Ting Zhang Cuicui Li Wei Wang Zhaoqi Guo Aimin Pang Haixia Ma

Citation:  Zhang Ting, Li Cuicui, Wang Wei, Guo Zhaoqi, Pang Aimin, Ma Haixia. Construction of Three-Dimensional Hematite/Graphene with Effective Catalytic Activity for the Thermal Decomposition of CL-20[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2020, 36(6): 1905048-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB201905048 shu

三维氧化铁/石墨烯的构建及其对CL-20的热分解性能的影响

    通讯作者: 庞爱民, ppam@tom.com
    马海霞, mahx@nwu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 21673179

    航天化学动力技术重点实验室基金 STACPL320181B03-2

    国家自然科学基金(21673179, 21373161), 航天化学动力技术重点实验室基金(STACPL320181B03-2)项目资助

    国家自然科学基金 21373161

摘要: 首先采用水热法合成了两种不同形貌的氧化铁(棒状rFe2O3和颗粒状pFe2O3),然后采用界面自组装法制备了两种具备高比表面积和三维网状结构的氧化铁与石墨烯的复合物(rFe2O3/G和pFe2O3/G)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对样品的相态、组成及结构性质进行确证。根据热重-红外联用分析(TGA-IR)和差式扫描量热法(DSC)测试对所制备的催化剂对CL-20的催化热分解活性进行评估。通过逻辑选择法对Cl-20、Fe2O3/Cl-20和Fe2O3/G/CL-20的非等温热分解动力学进行系统研究发现,其均遵循相同的机理函数模型。对比分析表明,棒状氧化铁/石墨烯复合物(rFe2O3/G)对CL-20的热分解表现出最佳的催化活性。以rFe2O3及rFe2O3/G为样本,研究其对CL-20撞击感度的影响。测试结果表明,rFe2O3/G比rFe2O3更能有效降低Cl-20的撞击感度。综合分析可知,rFe2O3与石墨烯的结合不仅能够促进Cl-20的热分解,且能同时提高Cl-20的安全性能。

English

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  • 收稿日期:  2019-05-13
  • 接受日期:  2019-06-11
  • 修回日期:  2019-06-10
  • 网络出版日期:  2020-06-15
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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