硝酸羥胺基推進(jìn)劑的催化分解研究.pdf

1、單組元推進(jìn)劑作為高能量液體化合物被廣泛應(yīng)用于推進(jìn)器和氣體發(fā)生器中。肼是使用最為廣泛的常規(guī)單組元推進(jìn)劑，但是由于肼的高揮發(fā)性和高毒性導(dǎo)致它的存儲和處置的費(fèi)用很高，因此人們迫切渴望能夠?qū)ふ乙环N低毒性的推進(jìn)劑用于肼的替代物。 硝酸羥胺(HAN)被認(rèn)為是一種理想的肼的替代物，它的優(yōu)點(diǎn)是密度高，比沖高，凝固點(diǎn)低并且毒性低。制約硝酸羥胺應(yīng)用于推力發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵因素是必須找到在較低溫度下能夠?qū)崿F(xiàn)其分解并在高溫富氧的氣流環(huán)境下能夠保持活性的高活性

2、催化劑。 Kappenstein研究小組在之前的文章中報(bào)道了一種將Pt擔(dān)載在用Si改性氧化鋁載體上的催化劑，該催化劑在低溫環(huán)境下顯示了良好的活性。然而，對于添加了燃料(甘氨酸，硝酸三乙醇胺等)的硝酸羥胺基推進(jìn)劑來說，室溫下的點(diǎn)火至今未能實(shí)現(xiàn)。 本文采用開杯試驗(yàn)，熱分析法對不同載體制備的貴金屬催化劑進(jìn)行了篩選，并在間歇式反應(yīng)器中對催化劑進(jìn)行了評價。采用了XRD，TEM，XPS，H2-chemisorption等手段對催化劑

3、進(jìn)行了表征。 在被考察的催化劑中Ir/SiO2是活性最高的催化劑，能夠在室溫條件下完成HAN80的分解，而Ir/Al2O3催化劑則必須預(yù)熱至80℃，顯示了載體的重要性。同時，在連續(xù)進(jìn)樣反應(yīng)20次后Ir/SiO2催化劑仍然保持了高活性。然而可能是由于甘氨酸在催化劑表面的吸附占位的原因，在室溫下沒有催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)HANGLY26的直接分解。有趣的是當(dāng)用硝酸對催化劑進(jìn)行預(yù)處理后，催化劑的活性得到了極大提高并首次實(shí)現(xiàn)了HANGLY26的