我团队在《Langmuir》（中科院3区，影响因子3.7）发表了题为“Preparation of Zn?Co Bimetallic Catalysts and Their Catalytic Properties for Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate”的研究论文，我团队博士研究生张娟为第一作者，金波教授和彭汝芳教授为通讯作者，西南科技大学为第一通讯单位。
【研究背景】
在21世纪，国防、军事和航空航天领域的技术革新对高性能复合固体推进剂的需求日益增长，其中高氯酸铵（AP）作为关键氧化剂，对推进剂性能起决定性作用。AP的热分解特性与燃烧性能紧密相关，因此，深入研究AP的热分解机制对提升燃烧效率至关重要。传统催化剂，如纳米金属及其氧化物，虽被广泛用于改善AP的热分解性能，但易团聚，影响催化效率。有机金属配合物，尤其是含铅（Pb）的催化剂，因低成本和多样的配位模式被广泛研究，但铅的毒性对环境和健康构成威胁，限制了其应用。
【工作简介】
我团队致力于开发一种新型异核双金属催化剂Zn-Co-pzdc，用于高氯酸铵（AP）的热分解过程。通过一锅合成法制备Zn-Co-pzdc复合物，并在不同温度下煅烧以形成相应的纳米双金属氧化物，这些氧化物作为AP燃烧的催化剂。差热分析（DTA）结果显示，所有合成材料均展现出显著的催化活性，其中Zn-Co-pzdc-500°C的催化效果最佳，相较于纯AP，其高温分解温度降低135.4°C，活化能降低82.38 kJ/mol。进一步探究了Zn-Co-pzdc-500°C催化AP分解的机理，涉及高温分解峰的合并及低温分解峰的单一化，并监测NH3、N2O、NO等气体的释放。实验成功制备了基于2,3-H2pzdc二羧酸的异核双金属配合物，掺杂环保金属Zn和Co，这些配合物转化为纳米双金属氧化物，表现出卓越的催化效果。这类材料的开发为环保型催化剂的研究提供了新思路，具有重要的环境和经济效益。
文章链接: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c00126