一种用于固体推进剂的针铁矿纳米棒的制作方法

本发明涉及高能固体推进剂领域，具体涉及一种用于固体推进剂的针铁矿纳米棒。

背景技术：

复合固体推进剂是导弹和火箭武器重要的能源。高氯酸铵是复合固体推进剂中最重要的组分，其热分解特性对复合固体推进剂的整体性能有重要影响。纯高氯酸铵的热分解分为低温分解和高温分解两个过程，限制了其燃烧时的能量释放。为了提高复合固体推进剂的整体燃烧性能,需使高氯酸铵的热分解反应温度区间尽量前移，提高分解速度和反应分解放热量，添加催化剂是达到这个目的的有效途径。纳米材料因其粒径小，比表面积高成为催化固体推进剂的研究热点。目前作为固体推进剂添加剂的有纳米材料有纳米金属、纳米过渡金属氧化物、纳米盐类以及一些纳米复合物等，而a-feooh纳米材料对高氯酸铵的热分解催化作用却未见报道，a-feooh常用做颜料，开发其在高能复合固体推进剂的应用，提高复合固体推进剂的综合性能，显得尤为重要。

本发明涉及一种对高氯酸铵热分解具有高催化活性的a-feooh纳米棒，可以发展为应用前景广阔的新一代高能复合固体推进剂纳米催化材料。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于固体推进剂的针铁矿纳米棒，具体是一种对高氯酸铵热分解具有高催化活性的a-feooh纳米棒。

所述a-feooh纳米棒的制备方法：以feso4·7h2o、ch3coona·3h2o为原料，将0.02摩尔feso4·7h2o和0.04摩尔ch3coona·3h2o分别溶解于75ml水中，然后将该feso4·7h2o逐滴滴加于ch3coona·3h2o溶液中，充分搅拌0.5h，将这一混合溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中，100℃反应6h，该反应釜自然冷却至室温后，用离心机分离出黑色沉淀物用蒸馏水充分洗涤，最终试样在80℃温度下烘干8h，制得样品即为a-feooh纳米棒。

本发明的a-feooh纳米棒能显著提高高氯酸铵的热分解性能，能有效使高氯酸铵的高温分解温度降低61.6℃，低温分解峰几乎消失，使高氯酸铵的两个分解过程转变为一个明显的放热分解。

本发明的显著优点：开发a-feooh在高能复合固体推进剂的应用，其热分解催化性能显著，能够有效使高氯酸铵的高温分解温度降低61.6℃，并且热分解催化性能优于以a-feooh为前躯体制备的a-fe2o3纳米棒的热分解催化性能。

附图说明

图1为a-feooh纳米棒的透射电镜照片。

图2为添加纯高氯酸铵，a-feooh和a-fe2o3纳米催化分解高氯酸铵的dta曲线。

具体实施方式

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

实施例1

将0.02摩尔feso4·7h2o和0.04摩尔ch3coona·3h2o分别溶解于75ml水中，然后将该feso4·7h2o逐滴滴加于ch3coona·3h2o溶液中，充分搅拌0.5h，将这一混合溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中，100℃反应6h，该反应釜自然冷却至室温后，用离心机分离出黑色沉淀物用蒸馏水充分洗涤，最终试样在80℃温度下烘干8h，制得样品即为a-feooh纳米棒。

应用例1：按照实施例1方法制备将a-feooh纳米棒，然后再将其于250℃烧结2h后即可获得a-fe2o3纳米棒。将高氯酸铵和a-feooh以质量比为98：2用研钵充分研磨混合均匀得到添加有a-feooh纳米棒催化剂的高氯酸铵，同理，将高氯酸铵和a-fe2o3以质量比为98：2用研钵充分研磨混合均匀得到添加有a-fe2o3纳米棒催化剂的高氯酸铵。纯高氯酸铵和分别添加a-feooh纳米棒、a-fe2o3纳米棒的高氯酸铵均称量1.5mg，将样品放置于热重分析仪中分析。升温速度为20℃/min，n2气氛，样品装在常压开口铝坩锅里。

如图2所示，a-feooh纳米棒对高氯酸铵的热分解催化性能优于a-feooh为前躯体制备的a-fe2o3纳米棒，其高温热分解温度比a-fe2o3高了10.5℃。

技术特征：

技术总结
本发明涉及高能固体推进剂领域，具体涉及一种用于固体推进剂的针铁矿纳米棒。具体是一种对高氯酸铵热分解具有高催化活性的a‑FeOOH纳米棒。其是以FeSO4·7H2O、CH3COONa·3H2O为原料，通过一步水热法制得a‑FeOOH纳米棒。本发明制备的a‑FeOOH在高能复合固体推进剂，其热分解催化性能显著，能够能有效使高氯酸铵的高温分解温度降低61.6℃，并且热分解催化性能优于以a‑FeOOH为前躯体制备的a‑Fe2O3纳米棒的热分解催化性能。

技术研发人员：陈丽娟
受保护的技术使用者：福建船政交通职业学院
技术研发日：2017.04.25
技术公布日：2017.07.21