一种低迁移二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低迁移二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂及其制备方法。以氧化石墨烯、三水合硝酸铜、二茂铁甲醛和氨基衍生物为反应原料，去离子水或无水乙醇为反应溶剂，无水硫酸钠为催化剂，通过配位反应和席夫碱反应制备得到二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂。本发明专利技术在自然条件下热稳定性好，不易挥发，并且可以有效地提高其在推进剂中的抗迁移能力；将二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂应用于复合固体推进剂，不仅可以有效降低复合固体推进剂中主要成分高氯酸铵的热分解温度，促进其快速分解，在短时间内释放更多的热量，提高固体推进剂的燃烧性能，而且其低迁移性也保证了整个固体推进剂在贮存过程中的稳定性。保证了整个固体推进剂在贮存过程中的稳定性。保证了整个固体推进剂在贮存过程中的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种低迁移二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及了一种氧化石墨烯燃速催化剂，具体涉及一种低迁移二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]复合固体推进剂是一种具有特定性能的含能复合材料，能够高效地给火箭和导弹提供稳定的推力，是火箭和导弹武器等推进系统的直接动力来源，在导弹和航天
起着重要作用。高氯酸铵(AP)作为一种无机氧化剂被广泛用于复合固体推进剂中，并在整个复合固体推进剂中的占比超过了50wt％，其热分解速度的快慢直接影响复合固体推进剂的燃烧性能，而目前调节AP热分解速度快慢的常用办法是添加燃速催化剂(BRCs)。二茂铁基化合物由于具有较好的催化效果、热化学稳定性、氧化还原性以及易于修饰的配体结构等优点成为了目前常用的BRCs，如卡托辛(Cat)。添加少量的Cat可以有效地降低AP的热分解温度，促进AP分解，从而在短时间内释放更多的热量，为火箭或导弹提供充足的推力。然而，Cat由于分子量小，热稳定差，在高温环境中容易升华并发生迁移，造成在推进剂中分布不均匀，影响推进剂燃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低迁移二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂，其特征在于：以氧化石墨烯、三水合硝酸铜、二茂铁甲醛和氨基衍生物为反应原料，去离子水或无水乙醇为反应溶剂，无水硫酸钠为催化剂，通过配位反应和席夫碱反应制备得到的氧化石墨烯燃速催化剂。2.根据权利要求1所述的一种低迁移二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂，其特征在于：所述的氨基衍生物具体为3
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氨基
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1,2,4
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三氮唑。3.根据权利要求1
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2任一所述的一种二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂的制备方法，其特征在于：方法包括如下步骤：将氧化石墨烯超声分散在去离子水中获得氧化石墨烯分散液，将三水合硝酸铜溶解于去离子水中获得三水合硝酸铜溶液，边搅拌边将三水合硝酸铜溶液注入到氧化石墨烯分散液中，超声然后加热升温进行配位反应，随后离心洗涤，得到第一产物；将二茂铁甲醛溶于无水乙醇中获得二茂铁甲醛溶液，将氨基衍生物溶于无水乙醇中获得氨基衍生物溶液，将二茂铁甲醛溶液注入到氨基衍生物溶液进行席夫碱反应，并加入中间催化剂，加热升温，然后依次进行抽滤、旋蒸、重新溶解和洗涤，得到第二产物；将第一产物分散在无水乙醇中获得第一产物分散液，将第二产物溶解在无水乙醇中获得第二产物溶液，将第二产物溶液注入到第一产物分散液中，加热升温，然后离心洗涤，收集洗涤后的沉淀物并真空干燥，得到二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂。4.根据权利要求3所述的一种二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂的制备方法，其特征在于：所述的氨基衍生物具体为3
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氨基
‑
1,2,4
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三氮唑；中间催化剂具体为无水硫酸钠。5.根据权利要求3所述的一种二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂的制备方法，其特征在于：所述的将氧化石墨烯超声分散在去离子水中获得氧化石墨烯分散液，将三水合硝酸铜溶解于去离子水中获得三水合硝酸铜溶液，具体为将0.1
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0.3g的氧化石墨烯超声分散在100
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120mL的去离子水中获得氧化石墨烯分散液，将三水合硝酸铜溶解于20
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30mL的去离子水中获得三水合硝酸铜溶液，三水合硝酸铜的质量为氧化石墨烯质量的4.5
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5倍。6.根据权利要求3所述的一种二茂铁基功能化氧化石墨烯燃速催化剂的制备方法，其特征在于：所述的边搅拌边将三水合硝酸铜溶液注入到氧化石墨烯分散液中，超声然后加热升温进行配位反应，随后离心洗涤，得到第一产物，具体为将三水合硝酸铜溶液注入到氧化石墨烯分散液进行配位反应，搅拌10min并超声30min，加热至65
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【专利技术属性】
技术研发人员：俞豪杰，刘锦义，王立，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：