Advanced Powder Technology：壳聚糖前驱体负载铜碳气凝胶促进固体推进剂高氯酸铵的热分解

我团队在《Advanced Powder Technology》（中科院2区，影响因子5.2）发表了题为“Copper loaded carbon aerogel from chitosan-precursor promotes thermal decomposition of ammonium perchlorate for solid propellants”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】

由于实验研究和初步实验表明，生物质原料碳化后得到的壳聚糖对高氯酸铵具有一定的催化作用。生物质壳聚糖可以实现纳米尺度上对金属的改性和控制，对高氯酸铵的催化也有一定的促进作用。通过后续实验证明，将10 wt%的碳气凝胶应用于高氯酸铵催化下，AP的高温分解峰可降低92.4℃，因此，壳聚糖前驱体制备的铜负载碳气凝胶可能是AP的有效催化剂。

【工作简介】

采用溶胶-凝胶法制备了CS-Cu气凝胶，然后采用高温炭化法制备了CS-Cu碳气凝胶。将所得碳气凝胶作为分散剂，可有效分散纳米铜颗粒。三维网状多孔结构为金属铜粒子提供了更多的活性位点，提高了铜对高氯酸铵的催化活性。DTA热力学分析表明，添加10 wt% CS-Cu-(1.5 -3.5)碳气凝胶降低了AP的高温分解峰，其中CS-Cu-3.5降低了92.4 K，活化能降低了42 kJ/mol。TG曲线也进一步证实了催化剂加速了AP的热分解速率，说明碳气凝胶可以作为AP的有效催化剂。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apt.2023.104188