專利名稱：在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面包覆技術(shù)，具體涉及一種在高氯酸銨(AP)表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法過飽和結(jié)晶法。
背景技術(shù)：
AP是一種重要的含能材料，只有提高AP熱分解效應(yīng)，促進AP的熱分解，才能使其充分釋放能量。在提高AP熱分解效應(yīng)的眾多方法中，通過添加燃燒催化劑來催化AP熱分解被認(rèn)為是最有效的方法之一。按燃燒催化劑的組成和結(jié)構(gòu)來分，常用有效的品種可歸納為如下三大類(I)金屬氧化物催化劑；(2)金屬單質(zhì)催化劑；(3) 二茂鐵及其衍生物類催化劑。其中金屬單質(zhì)催化劑化學(xué)活性很高的特性，也是其極大的缺點，在空氣中極易被氧化而失去原有的物理化學(xué)特性，影響其使用效果；而二茂鐵類催化劑在加工和貯存過程中易揮發(fā)和遷移，穩(wěn)定性不足；目前實用性最好的燃燒催化劑為金屬氧化物催化劑。納米氧化物催化劑由于具有高比表面積和高表面能，其反應(yīng)活性和催化選擇性均遠高于傳統(tǒng)微米氧化物催化劑。然而正是由于納米氧化物催化劑的高活性，導(dǎo)致其極易團聚，而材料本身一旦發(fā)生團聚，其催化性能將會大大降低，同時，團聚之后，在使用中也會影響其分散的均勻性、催化劑與AP之間不能充分接觸，其應(yīng)有的催化效率必然降低。目前，納米催化劑與AP的復(fù)合，大多是通過機械化學(xué)法(如攪拌、研磨等)，利用一些表面活性劑制備成催化劑與AP的復(fù)合材料或者制備一種以AP為核納米氧化物催化劑為殼的復(fù)合材料。其中，機械化學(xué)法的復(fù)合均勻性有限，且存在一定的安全隱患，而表面活性劑法對工藝和活性劑種類的要求則相對較高，納米復(fù)合材料使納米氧化物催化劑均勻地分布在AP表面，兩者充分接觸，促進了催化效果，但目前制備該納米復(fù)合材料方法有限，典型的有液相沉積法等，該方法利用化學(xué)反應(yīng)將金屬氧化物沉淀包覆在AP表面，而化學(xué)反應(yīng)不能穩(wěn)定且精確地控制其過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的納米氧化物催化劑前驅(qū)體包覆AP的方法，從而解決納米氧化物催化劑與AP混合時所帶來的分散性問題，能夠高效地催化AP熱分解。本發(fā)明提供的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，第I步將熱分解溫度低于AP熱分解高溫分解溫度的催化劑前驅(qū)體溶于能溶解催化劑前驅(qū)體的溶劑中，磁力攪拌，并加熱至t2使其完全溶解得到催化劑前驅(qū)體溶液；催化劑前驅(qū)體化學(xué)式為MaSb,相對分子量為Mct ;催化劑前驅(qū)體熱分解產(chǎn)生的納米金屬氧化物催化劑的化學(xué)式為MxOy，相對分子量為M_，設(shè)所述溶劑體積為Vstjl，所述催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量為為納米金屬氧化物催化劑與AP的質(zhì)量百分比為，O. 1%< r < 15%,mAP為高氯酸銨的質(zhì)量，溶劑的密度為P，Tm為溶劑熔點，Tb為溶劑沸點，在溶劑熔點Tm和沸點Tb之間取兩溫度點h和t2，Tm < h < t2 < Tb ;在h溫度下，催化劑前驅(qū)體在溶劑中溶解度為 Hi1,催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量 mep 滿足mep = [(a *r *mAP *Mcp) / (Mmon · x) +Hi1 *Vsol · P /100]；第2步向上述溶液中加入質(zhì)量為mAP的高氯酸銨，以繼續(xù)磁力攪拌，降溫至t1;繼續(xù)反應(yīng)，直到溶液中不再析出晶體；第3步停止磁力攪拌，在h溫度下過濾上述溶液，將所得產(chǎn)物干燥，得到AP/催化劑前驅(qū)體復(fù)合材料。本發(fā)明是一種新的包覆方法過飽和結(jié)晶法，同樣可以達到催化劑的均勻分散和高效催化AP熱分解的目的。該方法的理論依據(jù)是經(jīng)典的溫度-溶解度變化規(guī)律和異質(zhì)形核理論，當(dāng)催化劑前驅(qū)體溶液在溫度降低后變成過飽和溶液，催化劑前驅(qū)體溶質(zhì)會在AP表面形核長大，均勻地包覆在AP表面，而催化劑前驅(qū)體在AP熱分解過程中會分解產(chǎn)生納米金屬氧化物催化劑，從而達到自催化的效果。具體而言，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)和材料相比具有以下優(yōu)點1.解決了納米氧化物催化劑在AP中的分散性問題。實際應(yīng)用表明，單一的納米粒子易團聚，實際起催化作用的表面積很小。而采用過飽和結(jié)晶法將催化劑前驅(qū)體包覆在AP的表面，制成一種復(fù)合粒子，這種復(fù)合粒子具有良好的分散性和很大的催化表面積，具有較好的實際應(yīng)用效果。這就有效解決了目前采用機械混合法將AP與納米金屬氧化物催化劑直接混合所導(dǎo)致的分散性、均勻性有限的問題。2.該方法條件溫和，控制準(zhǔn)確，穩(wěn)定性強，重復(fù)性好，操作簡便。該方法利用溫度-溶解度變化規(guī)律以及異質(zhì)形核的基本原理，降溫形成過飽和溶液從而使溶質(zhì)結(jié)晶，形核長大，制備過程中不涉及化學(xué)反應(yīng)，穩(wěn)定性和可重復(fù)性都很好，AP表面催化劑前驅(qū)體的包覆量也是可以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)控制的。該方法制備流程簡潔明了，操作簡單方便。3.自催化效果明顯。目前鮮有報道通過添加燃燒催化劑的方法將AP高溫分解溫度降到300°C左右，而本研究中AP/催化劑前驅(qū)體復(fù)合粒子在一定測試條件下將AP的最低高溫分解峰溫從397°C降到280°C，放熱量從584J · g-1增加至IJ 1592J · g—1，催化效果顯著。4.該方法可以結(jié)合火箭推進劑制備工藝，簡化催化劑分散工藝。在火箭推進劑制備工藝中，有加熱升溫和降溫的一系列溫度變化過程，在此過程中，可以運用過飽和結(jié)晶法將催化劑前驅(qū)體包覆在AP表面，從而簡化了催化劑分散工藝。


圖1是過飽和結(jié)晶法示意圖；圖 2 中 a I 是純 AP，AP Co(NO3)2 = 100 : 4，AP : Zn(CH3COO)2 = 100 4，AP Fe (NO3) 3 = 100 : 4，AP : Cu (NO3) 2 = 100 4 和 AP KMnO4= 100 4 復(fù)合粒子
包覆效果場發(fā)射掃描電子顯微鏡結(jié)果；圖3是AP/Co (NO3)2復(fù)合粒子的拉曼散射結(jié)果；圖4 中(a)、(b)是純 AP，AP Co(NO3)2 = 100 4，AP Zn(CH3COO)2 = 100 4，AP Fe (NO3) 3 = 100 : 4，AP : Cu (NO3) 2 = 100 4 和 AP KMnO4= 100 4 復(fù)合粒子自催化效果的熱重-差熱分析結(jié)果；圖5中(a)、(b)是純AP，AP/Co (NO3)2不同包覆量復(fù)合粒子自催化效果的熱重-差熱分析結(jié)果；圖6是Co (NO3)2熱分解的差示掃描量熱法分析結(jié)果；圖7中a d是復(fù)合材料表面所包覆的無機鹽熱分解后生成納米金屬氧化物的X射線衍射分析結(jié)果。
具體實施例方式本發(fā)明的目的是通過如下措施來達到的。根據(jù)溫度-溶解度變化規(guī)律和異質(zhì)形核的基本原理，采用過飽和結(jié)晶法來制備AP/催化劑前驅(qū)體復(fù)合材料，其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。該法的實驗過程示意圖如附圖1所示。在本發(fā)明中，催化劑前驅(qū)體和溶劑的選擇很關(guān)鍵。對于催化劑前驅(qū)體，要求它的熱分解溫度低于AP熱分解高溫分解溫度410°C，從而在AP熱分解之前形成納米金屬氧化物催化劑，可供選擇的前驅(qū)體有=Co(NO3)2 · 6H20、KMn04、Cu (NO3)2 · 3H20、Fe(NO3)3 ·9Η20、和Zn(CH3COO)2等等，但并不局限于這些，只要能滿足要求的金屬鹽均可以。而對于所選擇的溶劑必須使AP不溶于其中，但該溶劑能溶解相應(yīng)的催化劑前驅(qū)體，可供選擇的溶劑有乙酸乙酯、乙醇和丙酮等，但并不局限于這些，只要能滿足要求的溶劑均可以。本發(fā)明提供的制備方法包括下述步驟(I)準(zhǔn)備質(zhì)量為mAP的高氯酸銨(AP, Ammonium Perchlorate)用于制備，mAP為任意值；催化劑前驅(qū)體(catalyst precursor)化學(xué)式為MaSb,質(zhì)量為mep,相對分子量為Mcp ；催化劑前驅(qū)體熱分解(在AP熱分解之前)產(chǎn)生的納米金屬氧化物催化劑(metal oxidenanocatalyst)的化學(xué)式為MxOy,相對分子量為M_,納米金屬氧化物催化劑與AP的質(zhì)量百分比為r (0.1 % < r < 15 %，其優(yōu)選`的質(zhì)量百分比為2 % -6 % );溶劑體積為Vstjl，密度為P，在溶劑熔點(Tm)和沸點(Tb)之間取兩溫度點h和t2，Tm < h < t2 < TbU1優(yōu)選為室溫)，在h溫度下，催化劑前驅(qū)體在溶劑中溶解度為Hi1,在t2溫度下，溶解度為m2，要求(IIi2-1Ii1) · Vsol · P /100 > (a · r · mAP · Mcp) / (Mmon · x)；(2)將質(zhì)量為 mcp = [ (a · r · mAP · Mcp) / (Mmon · x) +Hi1 · Vsol · P /100]的催化劑前驅(qū)體溶于體積為Vstjl溶劑中，磁力攪拌，轉(zhuǎn)速為100r/min-1800r/min，其優(yōu)選的轉(zhuǎn)速為400r/min-800r/min,并加熱至t2使其完全溶解得到催化劑前驅(qū)體溶液；(3)向上述溶液中加入質(zhì)量為mAP的高氯酸銨,保持轉(zhuǎn)速為100r/min-1800r/min的磁力攪拌，以10K/min-50K/min的速率降溫至h，繼續(xù)反應(yīng)，直到溶液中不再析出晶體；反應(yīng)時間優(yōu)選為5min-30min。(4)停止磁力攪拌，在h溫度下過濾上述溶液，將所得產(chǎn)物在空氣中250C -SO0C (其優(yōu)選的溫度為60°C -80°C )溫度下干燥，得到AP/催化劑前驅(qū)體復(fù)合材料。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。實施例1 :AP/Co (NO3)2 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = 4 %,催化劑前驅(qū)體為 Co (NO3)2, mcp =
O.7752g，溶劑為乙酸乙酯，體積為Vsol = 60mL, & = 25。。，t2 = 60。。。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。
復(fù)合材料所用的AP為上海試劑公司所提供，平均粒徑為135μπι，其形貌圖如附圖2 (a), (b)所示,未包覆的AP顆粒表面光滑。為了采用掃描電子顯微鏡(FESEM FEI Sirion 200)觀察所得粉體的包覆效果，其形貌圖如附圖2(c)，(d)所示，AP表面大部分被包覆，包覆層致密，呈樹枝狀，長度約為幾微米。為分析所得粉體的元素組成，對復(fù)合粒子進行EDX分析，組成元素有N，O, Cl，Co說明表面顆?？赡苁荂o的化合物。對復(fù)合粉體做拉曼散射測試，結(jié)果見附圖3。分析可知圖中933CHT1處的振動峰是ClCV的振動峰，KMlcnT1和1058CHT1處是NOf的振動峰。為研究此復(fù)合粒子自催化AP熱分解的效果，對其做TG-DTA測試，測試條件為氮氣氣氛，升溫速率ΙΟΚ/min，溫度范圍50-350°C，所用坩堝無蓋，結(jié)果見附圖4，從圖中可以看出，AP在245°C左右為晶型轉(zhuǎn)變的吸熱過程，由斜方相轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较?，?12°C為低溫分解階段，其質(zhì)量約減少30%，在410°C為高溫分解階段，AP基本分解完畢，兩個階段都是放熱過程，后者放熱量稍大于前者，計算可得放熱量為584J/g。相比于AP，復(fù)合粒子在245°C左右依然有晶型轉(zhuǎn)變過程，但是低溫分解階段和高溫分解階段合并為一個分解階段，分解溫度為308°C，計算可得放熱量為978J/g，明顯大于AP的放熱量，因此，復(fù)合粒子有明顯的自催化效果。為了研究包覆層 厚度對復(fù)合粒子自催化性能的影響，對比r =和6%的復(fù)合粒子TG-DTA過程，如附圖5，可以看出，r = 2%的復(fù)合粒子依然存在低溫分解階段和高溫分解階段，而r = 4%和6%的復(fù)合粒子只存在一個分解階段。三者的分解溫度分別為3421，3081和2861，放熱量分別為1115J/g，978J/g和848J/g。因此，包覆層厚度增大，分解溫度降低，但是放熱量也降低，綜合考慮認(rèn)為r = 4%的復(fù)合粒子自催化效果最好。為了研究催化劑前驅(qū)體熱分解形成納米金屬氧化物催化劑的過程，對前驅(qū)體Co (NO3) 2做DSC測試，結(jié)果見附圖6，可以看出Co (NO3) 2在74°C左右開始分解，此處有一個明顯的吸熱峰，在100°C -220°C之間復(fù)雜的過程是復(fù)合粒子上殘留而無法除盡的乙酸乙酯造成的，在230°C和260°C處的吸熱過程是納米金屬氧化物催化劑Co3O4的形成過程。對分解后的產(chǎn)物做XRD測試，結(jié)果見附圖7 (a)，結(jié)果表明，產(chǎn)物為納米金屬氧化物催化劑Co3O4 (JCPDS
09-0418)。其熱分解方程式為3Co (NO3) 2 — Co304+6N02+02。熱分解溫度230°C。實施例2:AP/Co (NO3) 2 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = O.1 %,催化劑前驅(qū)體為 Co(NO3)2, mcp =
0.4924g，溶劑為乙酸乙酯，體積為Vsol = 60mL, & = 25。。，t2 = 60。。。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。實施例3 AP/Co (NO3) 2 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = 15 %,催化劑前驅(qū)體為 Co (NO3)2, mcp =
1.5766g，溶劑為乙酸乙酯，體積為Vsol = 60mL, & = 25。。，t2 = 60。。。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。實施例4 AP/Zn (CH3COO)2 復(fù)合粒子，mAP = 2g，r = 4 %，催化劑前驅(qū)體為 Zn (CH3COO)2，mcp = O. 1564g,溶劑為乙酸乙酯，體積為VsaL = 60mL, h = 25 V, t2 = 60°C。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。其形貌圖如附圖2(e)，(f)所示，包覆層致密，顆粒尺寸為幾微米。其TG-DTA如附圖4，分解溫度為336 °C，放熱量為1592J/g。Zn (CH3COO)2熱分解產(chǎn)物XRD如附圖7(b)，為ZnO(JCPDS 16336-1451)。其熱分解方程式為Zn(CH3COO)2 — Zn0+4C02+3H20o 熱分解溫度為 242_370°C。實施例5 AP/Zn(CH3COO)2 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = O. 1%,催化劑前驅(qū)體為 Zn(CH3COO)2，mcp=O. 0302g，溶劑為乙酸乙酯，體積為Vstjl = 60mL, & = 25°C, t2 = 60°C。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。實施例6:AP/Zn (CH3COO)2 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = 15%,催化劑前驅(qū)體為 Zn (CH3COO)2，mcp=O. 5137g，溶劑為乙酸乙酯，體積為Vsol = 60mL, & = 25。。，t2 = 60。。。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。實施例7 AP/Fe (NO3)3 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = 4 %,催化劑前驅(qū)體為 Fe (NO3)3, mcp =9. 2863g，溶劑為乙醇，體積為Vstjl = 60mL, & = 25 °C, t2 = 60°C。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。其形貌圖如附圖2(g)，(h)所示，包覆層均勻致密，顆粒尺寸只有幾十納米。其TG-DTA如附圖4，其分解溫度為280°C，放熱量為838J/g。Fe (NO3) 3熱分解產(chǎn)物XRD如附圖7 (c)，為Fe2O3 (JCPDS 33-0664)。其熱分解方程式為4Fe (NO3) 3 ^ 2Fe203+12N02+302。熱分解溫度為 250_40(TC。實施例8 AP/Fe (NO3)3 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = O.1 %,催化劑前驅(qū)體為 Fe(NO3)3, mcp =9. 0488g，溶劑為乙醇，體積為Vsol = eOmL’ti = 25V,t2 = 60。。。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。實施例9 AP/Fe (NO3) 3 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = 15 %,催化劑前驅(qū)體為 Fe (NO3) 3, mcp =
9.9481g，溶劑為乙醇，體積為Vsol = eOmL’ti = 25V,t2 = 60。。。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。實施例10 AP/Cu(NO3)2 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = 4 %,催化劑前驅(qū)體為 Cu(NO3)2, mcp =12. 0683g，溶劑為乙醇，體積為Vstjl = eOmL’ti = 25V,t2 = 60。。。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。其形貌圖如附圖2(i)，(j)所示，包覆層不均勻，顆粒尺寸分布寬，在幾百納米到幾微米之間。其TG-DTA如附圖4，分解溫度為331°C，放熱量為1241J/go Cu(NO3)2熱分解產(chǎn)物XRD如附圖7(d)，為CuO(JCPDS 72-0629)。其熱分解方程式為2Cu (NO3) 2 — 2Cu0+4N02+02。熱分解溫度為 350°C。實施例11 AP/Cu(NO3)2 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = O.1 %,催化劑前驅(qū)體為 Cu(NO3)2, mcp =
11.3641g，溶劑為乙醇，體積為Vstjl = eOmL’ti = 25V,t2 = 60。。。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。實施例12 AP/Cu(NO3)2 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = 15 %,催化劑前驅(qū)體為 Cu(NO3)2, mcp =14. 0566g，溶劑為乙醇，體積為Vstjl = eOmL’ti = 25V,t2 = 60。。。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。
實施例13 ΑΡ/ΚΜη04 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = 4%,催化劑前驅(qū)體為 KMnO4, mcp = O. 2465g,溶劑為丙酮，體積為Vstjl = 60mL, t! = 25°C，t2 = 50°C。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。其形貌圖如附圖2 (k)，(I)所示，包覆層致密，顆粒呈流體形，尺寸在幾個微米左右。其TG-DTA如附圖4，分解溫度為305°C，放熱量為806J/g。其熱分解方程式為2KMn04 — K2Mn04+Mn02+02o 熱分解溫度為 240°C。實施例14 ΑΡ/ΚΜη04 復(fù)合粒子，mAP = 2g, r = O.1催化劑前驅(qū)體為 KMnO4, mcp = O. 0768g,溶劑為丙酮，體積為Vstjl = 60mL, & = 25°C, t2 = 50°C。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。實施例15 ΑΡ/ΚΜη04 復(fù)合粒子，mAP = 2g,r = 15%,催化劑前驅(qū)體為 KMnO4,mep = O. 7499g,溶劑為丙酮，體積為Vstjl = 60mL, t! = 25°C，t2 = 50°C。其制備步驟依次為加熱、溶解、攪拌、降溫、過濾、干燥。以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護 的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于， 第I步將熱分解溫度低于AP熱分解高溫分解溫度的催化劑前驅(qū)體溶于能溶解催化劑前驅(qū)體的溶劑中，磁力攪拌，并加熱至t2使其完全溶解得到催化劑前驅(qū)體溶液； 催化劑前驅(qū)體化學(xué)式為MaSb,相對分子量為Mct ;催化劑前驅(qū)體熱分解產(chǎn)生的納米金屬氧化物催化劑的化學(xué)式為MxOy,相對分子量為M_，設(shè)所述溶劑體積為Nsol’所述催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量為πιερ，ι·為納米金屬氧化物催化劑與AP的質(zhì)量百分比為，O. l%<r < 15%，mAP為高氯酸銨的質(zhì)量，溶劑的密度為P，Tm為溶劑熔點，Tb為溶劑沸點，在溶劑熔點Tm和沸點Tb之間取兩溫度點h和t2，Tm < t1 < t2 < Tb ;在h溫度下，催化劑前驅(qū)體在溶劑中溶解度為In1,催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量 mcp 滿足
2.根據(jù)權(quán)利要I所述的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，所述催化劑前驅(qū)體為 Co (NO3)2 · 6H20、KMnO4、Cu (NO3)2 JH2CKFe (NO3)3 ·9Η20或 Zn (CH3COO) 2。
3.根據(jù)權(quán)利要I所述的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，所述溶劑為乙酸乙酯、乙醇或丙酮。
4.根據(jù)權(quán)利要1、2或3所述的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，第I步和第2步中，磁力攪拌的轉(zhuǎn)速均為100r/min-1800r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要1、2或3所述的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，第1步和第2步中,磁力攪拌的轉(zhuǎn)速均為400r/min-800r/min。
6.根據(jù)權(quán)利要1、2或3所述的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，第2步中，降溫溫度為10 50K/min。
7.根據(jù)權(quán)利要1、2或3所述的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，第2步中，繼續(xù)反應(yīng)時間為5 30分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要1、2或3所述的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，干燥在空氣中進行，溫度為25°C 80°C。
9.根據(jù)權(quán)利要1、2或3所述的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，干燥溫度為60°C 80°C。
10.根據(jù)權(quán)利要1、2或3所述的一種在高氯酸銨表面包覆納米金屬氧化物催化劑前驅(qū)體的方法，其特征在于，在t2溫度下，溶解度為Hl2，則要求滿足=(Hl2-Hl1) * Vsol * P/100>(a · r · mAP · Mcp) / (Mmon · x)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在高氯酸銨表面包覆催化劑前驅(qū)體的方法，該方法步驟為①將催化劑前驅(qū)體加入溶劑中，控制溫度并攪拌使之完全溶解，得到催化劑前驅(qū)體溶液；②在催化劑前驅(qū)體溶液中加入高氯酸銨，不溶，保持?jǐn)嚢枋垢呗人徜@分散均勻；③改變溫度，反應(yīng)一段時間后停止攪拌，得到產(chǎn)物；④過濾所得產(chǎn)物，干燥，得到納米復(fù)合材料。所述催化劑前驅(qū)體可以為Co(NO3)2·6H2O、KMnO4、Cu(NO3)2·3H2O、Fe(NO3)3·9H2O或Zn(CH3COO)2·3H2O，溶劑為乙酸乙酯、乙醇或丙酮。本發(fā)明解決了納米氧化物催化劑在AP中的分散性問題；該方法簡單穩(wěn)定，控制精確，操作簡便；氧化物催化劑在AP上原位生成，自催化效果明顯；該方法可以結(jié)合火箭推進劑制備工藝，簡化催化劑分散工藝。
文檔編號B01J23/34GK103055958SQ20121051431
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者曾大文, 李海濤, 謝長生, 田守勤 申請人:華中科技大學(xué)