新型磁性荧光Fe3O4-CdSe纳米复合材料的制备

以1-十八烯作为高沸点溶剂, 在磁性粒子表面沉积量子点获得新型的磁性荧光Fe₃O₄-CdSe 纳米异质结构. 首先以乙酰丙酮铁(Fe(acac)₃)为前驱体, 二苯醚为溶剂, 油酸为表面活性剂和油胺(OAm)为表面活性剂兼还原剂, 通过溶剂热法制备单分散性的Fe₃O₄ 纳米粒子. 然后以1-十八烯为高沸点溶剂, CdO 为镉源,TOP-Se为硒源, 十六胺为表面活性剂以及硬脂酸为生长促进剂和成核剂制备得到新型的Fe₃O₄-CdSe纳米异质结构. 通过透射电镜(TEM), 傅里叶变换红外(FTIR)光谱, X射线衍射(XRD)谱, X射线光电子能谱(XPS)分析仪, 振动样品磁强计(VSM), 紫外-可见(UV-Vis)光谱和光致发光(PL)等手段对Fe₃O₄-CdSe 纳米复合材料的结构和性能进行表征. 结果表明, CdSe纳米粒子成功地吸附在Fe₃O₄纳米粒子表面, 并沿着c轴生长, 形成了宽3.6 nm, 长分别为14.5 和32.5 nm的新型枣核状和钉子状的异质结构体. 这种新型的Fe₃O₄-CdSe纳米复合材料是由磁铁矿Fe₃O₄和六方形的CdSe棒状结构组成, 具有较好的荧光性能和超顺磁性. 随着CdSe棒长度的增加, 荧光吸收峰向长波方向移动. Fe₃O₄纳米粒子, 枣核状和钉子状的Fe₃O₄-CdSe纳米复合材料的饱和磁化强度分别是57.80, 40.76和31.10 emu·g^-1.     

RDX/BAMO推进剂结合能、力学性质和能量性能的分子动力学模拟

利用分子动力学方法研究了著名的含能材料环三亚甲基三硝胺(RDX)、3,3′-双-(叠氮甲基)-氧杂环丁烷(BAMO)和RDX/BAMO推进剂. 结果表明, BAMO与RDX(010)面之间分子相互作用最强, 其次是(100)和(001)面. 以对相关函数g(r)描述了RDX和BAMO之间的相互作用. 计算了RDX/BAMO推进剂的弹性系数、模量、柯西压、泊松比等性能. 结果表明, BAMO的加入能够改善RDX的弹性力学性能, 相对改善效应的顺序为(100)>(001)>(010). RDX/BAMO推进剂的能量性能结果显示, BAMO的加入降低了RDX的比冲, 但仍高于著名的双基推进剂的比冲.     

RDX/AMMO推进剂的分子动力学

Molecular dynamics simulations have been performed to investigate well-known ener-getic material cyclotrimethylene trinitramine (RDX) crystal, 3-azidomethyl-3-methyloxetane (AMMO) and RDX/AMMO propellant. The results show that the binding energies on differ-ent crystalline surface of RDX changes in the order of (010)>(100)>(001). The interactions between RDX and AMMO have been analyzed by means of pair correlation functions. The mechanical properties of RDX/AMMO propellant, i.e. elastic coefficients, modulus, Cauchypressure, and Poisson's ratio, etc., have been obtained. It is found that mechanical properties are effectively improved by adding some amounts of AMMO polymers, and the overall effect of AMMO on three crystalline surfaces of RDX changes in the order of (100)>(010)>(001). The energetic properties of RDX/AMMO propellant have also been calculated and the results show that compared with the pure RDX crystal, the standard theoretical specific impulse of RDX/AMMO propellant decrease, but they are still superior to those of double base propellant.     

纳米金属粉对高氯酸铵热分解特性的影响

催化性能;纳米金属粉对高氯酸铵热分解特性的影响     

镁铜合金储氢材料的制备及对高氯酸铵热分解过程的影响

采用置换-扩散法制备了镁铜合金储氢材料(Mg2Cu-H), 并对其结构进行了表征. 结果表明, Mg2Cu经过氢化得到的镁铜合金储氢材料不是单一晶相, 而是MgCu2和MgH2的混合物. 用热分析法(DSC)研究了镁铜合金储氢材料对固体火箭推进剂常用氧化剂——高氯酸铵(AP)热分解过程的影响. 结果表明, 镁铜合金储氢材料可以显著促进AP的热分解过程, 加快热分解速率, 降低高温热分解温度, 使DSC表观分解热明显增大. Mg2Cu-H对AP热分解过程的促进作用明显强于Mg2Cu. 随着加入量增加, 镁铜合金储氢材料对AP热分解的催化促进作用增强. 探讨了镁铜合金储氢材料促进AP热分解过程的作用机制.     

核-壳结构Cu/Al微纳米复合材料与WO3的热反应性能

采用置换法通过对溶液浓度的控制实现了纳米Cu颗粒在微米Al粉表面定量、快速地化学沉积, 制备出核-壳结构的Cu/Al微纳米复合粒子, 并用SEM、EDS和XRD技术进行表征. 在此基础上, 利用DSC 分析了Cu/Al-WO3的热反应性能, 对比了Al-WO3与Cu/Al-WO3在不同化学配比下的热反应历程, 同时分别提出了其相应的反应机理. 实验结果表明, Cu/Al微纳米复合材料与WO3的热反应活性明显高于传统微米级Al粉, 并且在还原剂Cu/Al轻微过量时该热反应达到最佳效果. 通过对Al粉表面改性, 热反应的活化能降低了68.185 kJ·mol-1.     

置换法制备核壳结构Cu/Al复合粉末

在以明胶为保护剂、氟离子为络合剂的水溶液中, 采用Al粉直接置换还原铜盐的方法, 实现了纳米Cu在Al粉表面的快速化学沉积, 制备出核壳结构的Cu/Al复合粉末. 提出了置换反应的机理和历程, 探讨了反应的影响因素. 利用SEM, XRD, EDS, BET等测试手段对复合粉末进行了微观测试和表征. 结果表明: Al粉表面连续、均匀包覆了由晶粒大小约20 nm的Cu纳米颗粒组成的壳层.     

Mg2NiH4对高氯酸铵热分解过程的影响

采用置换-扩散法制备了储氢材料Mg2NiH4, 用XRD, ICP和DSC-TG方法对其结构进行了表征. 用热分析法(DSC)研究了Mg2NiH4对高氯酸铵(AP)热分解过程的影响. 研究结果表明, Mg2NiH4对AP热分解过程有较大影响. Mg2NiH4可以显著促进AP的低温热分解过程, 降低高温热分解温度, 使DSC表观分解热明显增大. 随着加入量的增加, Mg2NiH4对AP热分解的催化促进作用增强, 当Mg2NiH4加入的质量分数为30％时, DSC表观分解热最大. 吸氢量越大, 储氢材料对AP的催化促进作用越强. Mg2NiH4催化促进AP分解过程的作用机理为: Mg2NiH4分解释放的H2及Mg和Ni与AP分解产物发生反应.     

Y2O3纳米粒子/碳纳米管复合体的制备及其催化高氯酸铵热分解

采用化学液相沉淀法制备Y2O3纳米粒子/碳纳米管复合体(Y2O3/CNTC),利用扫描电镜(SEM)和X 射线光电子能谱(XPS)对其结构和成分进行了表征. 结果表明, Y2O3纳米粒子能负载在碳纳米管上,且负载效果较好. 采用差热分析研究了Y2O3/CNTC 对高氯酸铵热分解的催化性能, 结果表明, Y2O3 /CNTC 可显著降低高氯酸铵(AP)的高温分解峰温,表现出对AP 高温分解良好的催化性能. 相同量的Y2O3/CNTC 和纯Y2O3纳米粒子进行对比, Y2O3 /CNTC表现出更强的催化性能.当Y2O3/CNTC的质量分数为4%时,使AP的高温分解峰温提前131.14C[deg].     

直形碳纳米管、分叉碳纳米管负载纳米NiO及其对高氯酸铵热分解的影响

采用射流进样催化裂解法制备了直形碳纳米管(CNTs)、分叉碳纳米管, 分别以二者为载体, 用化学沉积法制备了负载纳米NiO的复合粒子, 并研究了纳米NiO和CNTs的单一纳米粒子、简单混合物、复合物对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能, 对催化效果的差异作了初步探讨. 结果表明: NiO/直形CNTs和NiO/分叉CNTs复合粒子比表面积大, 表面负载层的纳米NiO结晶好、粒子均匀、粒径小、分散性好. 复合粒子对AP热分解的催化效果比单一纳米粒子和简单混合物好, 其中NiO/分叉CNTs复合粒子催化效果最好, 使AP高温分解峰温降低了94.6 ℃, 使表观分解热增加了819 J/g. CNTs的载体支撑作用, 可防止NiO纳米粒子的团聚, 增大比表面积, 增加反应活性中心, 增加催化效果, 载体分叉CNTs的枝杈形结构, 有利于纳米NiO/分叉CNTs复合粒子催化性能的提高.