CN1513596A

CN1513596A - 纳米铜－铅复合氧化物粉体及其制备方法

Info

Publication number: CN1513596A
Application number: CNA031397654A
Authority: CN
Inventors: 洪伟良; 刘剑洪; 田德余
Original assignee: Shenzhen University
Current assignee: Shenzhen University
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2004-07-21

Abstract

一种纳米铜－铅复合氧化物粉体及其制备方法，纳米铜－铅复合氧化物粉体的组分为：CuO和PbO，其重量配比为：CuO：15～65％，纳米铜－铅复合氧化物粉体的粒径为10～60nm。其制作方法是将可溶性铜盐和可溶性铅盐按比例混合，加入化学计量的NaOH和分散剂，混合均匀，经充分研磨、洗涤、过滤、干燥等工序制得。本纳米铜－铅复合氧化物粉体作为燃烧催化剂对双基或改性双基推进剂的燃烧具有很高的催化效果。例如，能使某双基推进剂的低压下燃速提高，压强指数下降，还出现平台和负压强指数。

Description

纳米铜-铅复合氧化物粉体及其制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种纳米铜-铅复合氧化物粉体及其制备方法。纳米铜-铅复合氧化物粉体可作为固体推进剂的燃烧催化剂。

技术背景

双基推进剂和改性双基推进剂是火箭和导弹所用的一类高能燃料。由于其燃速偏低，压强指数较高，实际使用时需要加入燃烧催化剂来改善其燃烧性能，提高其燃速，降低其压强指数。但是，目前使用的燃烧催化剂均为普通级催化剂，普通级催化剂粒径较大，比表面积较小，其催化效果已很难再提高，不能满足日益发展的新型火箭推进剂的需要。

纳米催化剂是一类新型催化剂，由于粒径小，表面原子配位不全，导致表面活性部位增加，表面形成了凹凸不平的原子台阶，在固体推进剂中能增加它与氧化剂和粘结剂的接触面积，扩大其作用部位，增加界面催化效应，提高催化效果，改善新型推进剂的燃烧性能，提高燃速、降低压力指数。如果采用先进的制备方法将传统的燃烧催化剂制备成纳米级的燃烧催化剂，将能显著提高其催化效果，为发展新型火箭推进剂提供高效的燃烧催化剂。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种用作双基或改性双基推进剂燃烧催化剂的纳米铜-铅复合氧化物粉体。

本发明的另一个目的是提供纳米铜-铅复合氧化物粉体的制备方法。

本发明的纳米铜-铅复合氧化物粉体，其组分为：CuO和PbO，其重量配比为：CuO：15～65％，PbO：35～85％；纳米铜-铅复合氧化物粉体的粒径为10～60nm。

本发明纳米铜-铅复合氧化物粉体的制备方法，按以下次序的几个步骤进行：(1)将可溶性铜盐和可溶性铅盐按Cu²⁺与Pb²⁺的摩尔比为1∶0.2～2之比例置于玛瑙研钵中混合；(2)在上述混合物内加入分散剂，分散剂的加入量为上述混合物总重量的5～30％；(3)在上述混合物中加入化学计量的氢氧化钠进行混合。氢氧化钠加入量按：氢氧化钠与铜盐的摩尔数之比为2∶1，氢氧化钠与铅盐的摩尔数之比为2∶1；(4)混合后，在室温下研磨15～30分钟；(5)用蒸馏水加超声波对产物洗涤3～5次，再用乙醇加超声波对产物洗涤1～2次，用细菌漏斗过滤；(6)将产物置于恒温干燥箱内在80℃下干燥2～5小时，即可制得纳米铜-铅复合氧化物粉体。

所述的分散剂是下列中的任一种：吐温-80、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400。

所述的可溶性铜盐为：硝酸铜、醋酸铜；

所述的可溶性铅盐为：硝酸铅、醋酸铅。

本发明纳米铜-铅复合氧化物粉体作为燃烧催化剂对双基或改性双基推进剂的燃烧具有很高的催化效果。例如，能使某双基推进剂的低压下燃速提高，压强指数下降，还出现平台和负压强指数。

本发明纳米铜-铅复合氧化物粉体的具体制备方法由以下实施例详细给出。

具体实施方式

实施例：将7.2g Cu(NO₃)₂·3H₂O(0.03摩尔)和5.0g Pb(NO₃)₂(0.015摩尔)置于玛瑙研钵中混合；在混合物内加入4.0ml吐温-80，再加入3.6g氢氧化钠NaOH(0.09摩尔)，混合均匀后，在室温下研磨20分钟；然后用蒸馏水加超声波对产物洗涤4次，再用乙醇加超声波对产物洗涤2次，用G6细菌漏斗过滤；然后将产物置于恒温干燥箱内在80℃干燥2小时，即可制得纳米铜-铅复合氧化物粉体。

用XRD谱分析本发明的纳米铜-铅复合氧化物粉体，测得纳米铜-铅复合氧化物粉体为CuO和PbO的纳米晶复合物；EDS谱测定得纳米铜-铅复合氧化物粉体含Cu：33.2％，含Pb：54.2％。折算为氧化物为：含CuO：41.6％，含PbO：58.4％。TEM观察知道纳米铜-铅复合氧化物粉体的平均粒径为30nm。

Claims

1、一种纳米铜-铅复合氧化物粉体，其特征为：纳米铜-铅复合氧化物粉体的组分为：CuO和PbO，其重量配比为：CuO：15～65％，PbO：35～85％；纳米铜-铅复合氧化物粉体的粒径为10～60nm。

2、权利要求1所述纳米铜-铅复合氧化物粉体的制备方法，按以下步骤进行：(1)将可溶性铜盐和可溶性铅盐按Cu²⁺与Pb²⁺的摩尔比为1∶0.2～2之比例置于玛瑙研钵中混合；(2)在上述混合物内加入分散剂，分散剂的加入量为上述混合物总重量的5～30％；(3)在上述混合物中加入化学计量的氢氧化钠进行混合，氢氧化钠加入量按：氢氧化钠与铜盐的摩尔数之比为2∶1，氢氧化钠与铅盐的摩尔数之比为2∶1；(4)混合后，在室温下研磨15～30分钟；(5)用蒸馏水加超声波对产物洗涤3～5次，再用乙醇加超声波对产物洗涤1～3次，用细菌漏斗过滤；(6)将产物置于恒温干燥箱内在80℃下干燥2～5小时，即可制得纳米铜-铅复合氧化物粉体。

3、根据权利要求2所述纳米铜-铅复合氧化物粉体的制备方法，其特征在于：分散剂是下列中的任一种：吐温-80、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400。

4、根据权利要求2所述纳米铜-铅复合氧化物粉体的制备方法，其特征在于：所用可溶性铜盐为：硝酸铜、醋酸铜；可溶性铅盐为：硝酸铅、醋酸铅。