Dalton Transactions：明胶改性Mxene碳气凝胶用于高氯酸铵催化热分解

我团队在《Dalton Transactions》（中科院2区，影响因子4.569）发表了题为“Gelatin-modified Mxene carbon aerogels for ammonium-perchlorate-catalyzed thermal decomposition”的研究论文，我团队硕士研究生颜雨洁为第一作者，金波教授为通讯作者，西南科技大学为第一通讯单位。

【研究背景】

以Ti₃C₂T_x纳米片为底物，明胶为改性剂，金属Co为催化活性位点，通过简单的共组装-冻干-高温碳化法制备了AP催化复合材料(Ti₃C₂T_x/ G/Co)碳气凝胶。加入10% wt%的Ti₃C₂T_x/G/Co后，AP的热解峰降低了110.6℃，结果表明，该碳气凝胶在AP催化方面具有广阔的应用前景。

【工作简介】

利用生物质材料明胶对二维Mxene材料进行改性。将其二维结构组装成三维结构，并将三维材料应用于作为金属Co催化剂载体的AP催化中。通过扫描电镜和透射电镜发现催化剂具有相互连接的三维网状结构，催化剂表面和内部均可负载金属Co。添加10 wt%的Ti₃C₂T_x/G/Co可以使AP的高温分解峰降低110.6 K。本文采用Kissinger方法计算了AP和AP/催化剂的活化能，并采用Flynne-Walle-Ozawa (FWO)和Kissinger - akahira - sunose (KAS)两种同功转换方法计算了不同分解程度下AP和AP/催化剂的活化能变化。且活化能与分解度有很强的对应关系，说明AP的分解是一个复杂的过程，添加催化剂后，几种方法计算出的AP活化能明显降低，表明该催化剂可作为AP甚至固体推进剂系统的重要催化剂。利用TG-IR对AP/催化剂热分解过程中产生的气体进行了实时监测。随着反应的不断升温，反应气体的种类和强度发生了变化，进一步说明了AP的分解过程是复杂的。

文章链接：10.1039/d3dt00571b