氮摻雜氧化石墨烯對HMX熱分解性能的影響
張婷; 郭雨; 李瑤瑤; 郭兆琦; 馬海霞 西北大學化工學院; 陜西西安710069
關鍵詞：分析化學 氮摻雜石墨烯 催化活性 水熱還原法 hmx
摘要：為研究氮摻雜氧化石墨烯對環(huán)四亞甲基四硝胺(HMX)熱分解性能的影響,采用Hummer法制備出氧化石墨烯(GO),然后以尿素為氮源,通過水熱還原法得到一種氮摻雜氧化石墨烯(N-GO);采用X-射線粉末衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線光電子能譜儀(XPS)及傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)對其結構進行了表征,并將其復合到HMX中得到N-GO/HMX,采用差示掃描量熱法研究了氮摻雜氧化石墨烯對HMX的催化熱分解作用。結果表明,氮摻雜氧化石墨烯對HMX的熱分解催化活性比未摻雜的石墨烯好,可使HMX的放熱分解溫度從283.16℃提前至281.96℃,表觀活化能從514.61kJ/mol降至484.36kJ/mol,指前因子從1046.86s^-1降至1044.05s^-1。這是源于N原子摻雜進入石墨烯骨架后,引入未配對的電子對,從而增加了石墨烯表面電荷密度和可參與反應的活性位點,進而促進HMX的分解。
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