金屬氧化物半導體材料催化高氯酸銨熱分解的研究進展

霸書紅，才思雨，馮 璐

（沈陽理工大學裝備工程學院，遼寧 沈陽 110159）

1 引言

高氯酸銨（AP）具有含氧量高、氧化能力強和分解產物全部為氣體的特點，在復合推進劑中被廣泛應用，能夠明顯提高推進劑的比沖。AP 分解速度的快慢，將直接影響著復合推進劑的燃速壓力指數，為了降低復合推進劑的燃速受溫度影響的敏感度，進一步改善復合推進劑的燃燒性能，利用催化劑來提高AP 熱分解性能是最為常用且有效的方法。目前AP 熱分解催化劑主要有:無機非金屬材料（如氮化碳［1］，碳基材料［2］等；無機金屬單質（如Cu 粉［3］，NiCu 合金粉［4］）；金屬氧化物半導體材料等（包括ⅢB?Ⅶ族和ⅠB、ⅡB 族元素形成過渡金屬氧化物）；有機金屬化合物（如海藻酸鈉［5］，二茂鐵及其衍生物［6］等）；有機含能絡合物（2，4?二硝基咪唑含能鋰鹽［7］，苯二四唑類［8］，羥基苯甲酸類［9］等）。金屬氧化物半導體材料具有耐熱、抗毒、光敏、熱敏和雜質敏感、適于調變等優點，因此在催化領域備受關注。目前金屬氧化物半導體材料有單一金屬氧化物、復合金屬氧化物、摻雜金屬氧化物和負載型金屬氧化物四種類型。本文旨在對近年來上述四類金屬氧化物催化AP 熱分解的最新研究進展進行綜述，并從金屬氧化物半導體特征參量的角度對AP 的催化劑材料展開分析，為未來的發展方向及改進提供相應參考。

2 單一金屬氧化物半導體材料對高氯酸銨的催化

金屬氧化物半導體材料與金屬材料不同，它們的能帶結構是不疊加的，形成分開的帶，包括滿帶/價帶、禁帶和空帶/導帶，電子填滿了一些能量較低的能帶，稱為滿帶，最上面的滿帶稱為價帶；……