介孔碳納米球/RDX 主客體含能復合材料的制備及熱分解性能

金戊靜，耶 金，曾見有，安 靜，馬海霞

（西北大學 化工學院西安市特種能源材料重點實驗室， 陜西 西安 710069）

0 引 言

含能化合物作為固體推進劑的重要組成部分，其燃燒性能直接影響導彈武器的作戰效能和生存能力［1］。環三亞甲基三硝胺（RDX）是目前推進劑中常用的含能組分，其具有能量釋放大、安定性較好等優點［2-3］。因RDX 的熱分解行為直接影響推進劑的燃燒效率［4］，所以有必要改善現有炸藥的燃燒效率和性能，最常見的方法就是添加燃燒催化劑［5］，如金屬單質［6］、納米金屬氧化物［7］、金屬含能配合物［8］、二茂鐵及其衍生物［9］。

近年來，碳納米材料（CNMs）的研究，已廣泛應用于儲能、電子、催化劑以及生物材料，如膨脹石墨（EG）、碳納米管（CNTs）、石墨烯和 氧 化 石墨烯（GO）［10］。由于CNMs 具有豐富的孔隙結構和較大的比表面積，已成為新型的燃燒催化劑來促進固體推進劑的燃燒［11］。例如Liu 等［12］研究了石墨烯含量對含鋁固體推進劑燃燒的影響，結果表明，石墨烯能有效地促進高氯酸銨（AP）的熱分解，3%石墨烯可使AP 的熱分解溫度提高68.3 ℃、1%石墨烯使AP 的表觀分解熱增加2.6 倍；Shen 等［13］用硝基取代GO 的部分含氧官能團，將硝化氧化石墨烯（NGO）引入RDX 中發現NGO對RDX 的熱分解有良好催化性能，并可降低其摩擦感度和撞擊感度。

多孔碳材料指具有不同孔道結構的碳納米材料，按其孔徑d大小可分為：微孔（d＜2 nm）、介孔（2 nm＜d＜50 nm）和大孔（d＞50 nm）［14］；在近幾年中，研究者們致力于多孔碳孔徑、表面化學和結構的協調設計與制備等方面，使其在能源或環境相關領域中表現出優異的性能［15］。……