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摘要
介 绍 了 钒 基 材 料 如 五 氧 化 二 钒 ( V
2
O
5
) 、 水 合 七 氧 化 三 钒 ( V
3
O
7
·H
2
O ) 、 十 三 氧 化 六 钒
( V
6
O
13
) 、 二 氧 化 钒 ( VO
2
) 、 三 氧 化 二 钒 ( V
2
O
3
) 及 一 些 特 殊 的 钒 基 材 料 等 催 化 高 氯 酸 氨
(ammonium perchlorate,AP)的研究进展,分析了不同钒基化物对 AP 催化效果的影响,得
出钒 基材料 在催化 AP 上表现 出良好的催 化性能 。通过 对钒氧 化物和碳包 覆钒氧 化物( 如碳包 覆
V
3
O
7
·H
2
O,简写 V
3
O
7
·H
2
O@C)对 AP 催化性能的影响分析,得出通过碳包覆能够大大提高其对 AP
的催化性能。介绍了钒基材料对 AP 的催化机理,钒原子中的 3d 轨道可在电子转移过程中提供帮
助,钒原子中的空穴可得到来自 AP 离子和其中间产物的电子,从而加速 AP 的热分解。
Abstract
The recent advances on catalysing ammonium perchlorate (AP) of vanadium-based
materials were introduced, including vanadium pentoxide (V
2
O
5
), hydrated vanadium
hepta-oxide (V
3
O
7
·H
2
O), hexa-vanadium oxide (V
6
O
13
), vanadium dioxide (VO
2
),
vanadium trioxide (V
2
O
3
) and some special vanadium-based materials. The influence
of different vanadium-based compounds on the catalytic AP was analyzed, and it is
concluded that the vanadium-based materials showed good catalytic performance on
the deposition of AP. Through analysis of the influence of vanadium oxide and
carbon-coated vanadium oxide (such as carbon-coated V
3
O
7
·H
2
O, abbreviated as
V
3
O
7
·H
2
O@C) on the catalytic AP performance, it is concluded that the coating can
greatly improve its catalysis performance to AP. The catalytic mechanism of
vanadium-based materials on AP was introduced. The 3d orbitals in vanadium atoms
can provide assistance in the electron transfer process. The holes in vanadium
atoms can obtain electrons from AP ions and intermediate products, thereby
accelerating the thermal decomposition process of AP.
译
关键词
钒氧化物; 高氯酸氨; 催化; 分解温度
Keywords
vanadium oxide; ammonium perchlorate; catalysis; decomposition temperature
译
航空航天科技是一个国家科技水平和实力的重要体现,固体火箭发动机是航空航天科技中重要的动
力装备,一直是科研工作者研究的热点领域。固体推进剂是固体火箭发动机获得推力的能源和工质,
是现 代固体 火箭、导弹 等的动 力核心 和基础,其 性能的 优劣会 对固体火箭 发动机 产生巨 大的影 响
[ 1]
。固体推进剂通常是一种含能的复合材料,在大型固体火箭发动机中所占的质量比例在 90%以
上 , 主 要 由氧 化 剂 、粘合 剂 、 燃料 添 加 剂 、固 化 剂 及其 他功 能 助 剂等组 分 构 成, 其 中 质 量占 比
60%~90%的是氧化剂
[ 2]
。高氯酸铵(ammonium perchlorate,AP)是固体推进剂中最常用
的氧化剂,其热分解性能直接影响推进剂的燃烧性能,一直是研究的热点。AP 的高温分解反应峰
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