改性ZIF-67对高氯酸铵热分解的催化性能OA

【目的】采用二茂铁甲酸(ferrocene carboxylic acid, FcA)改性咪唑酸锌骨架-67(zinc imidazolate framework, ZIF-67),部分替换ZIF-67中低活性的有机配体2-甲基咪唑,利用钴、铁双金属协同效应,探究ZIF-67对高氯酸铵(ammonium perchlorate,AP)热分解催化特性影响。【方法】基于对高燃速推进剂的需求,采用搅拌法和超声法制备不同Fe含量的改性ZIF-67(ZIF-67@25%FcA、ZIF-67@50%FcA、ZIF-67@100%FcA),以提高固体推进剂的燃速;通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱对改性ZIF-67的微观形貌、晶体结构进行表征;采用差示扫描量热仪研究改性ZIF-67对AP的热分解性能的影响,使用激光点火装置测试改性ZIF-67对AP基固体推进剂燃速的影响。【结果】改性ZIF-67颗粒粒径约为2µm,呈正十二面体结构;ZIF-67@100%FcA具有最佳的催化性能,可使AP高温分解峰温降至312℃,表观分解热提高约1.5倍,在压强为7 MPa的氩气气氛中AP基固体推进剂燃速提升13.3%。【结论】FcA的引入使改性ZIF-67的燃速调控性能得到有效提高,在不明显影响固体推进剂机械感度的情况下有效提升其燃速。