氮掺杂氧化石墨烯对HMX热分解性能的影响

关键词：分析化学 氮掺杂石墨烯 催化活性 水热还原法 hmx 

摘要：为研究氮掺杂氧化石墨烯对环四亚甲基四硝胺(HMX)热分解性能的影响,采用Hummer法制备出氧化石墨烯(GO),然后以尿素为氮源,通过水热还原法得到一种氮掺杂氧化石墨烯(N-GO);采用X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱仪(XPS)及傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对其结构进行了表征,并将其复合到HMX中得到N-GO/HMX,采用差示扫描量热法研究了氮掺杂氧化石墨烯对HMX的催化热分解作用。结果表明,氮掺杂氧化石墨烯对HMX的热分解催化活性比未掺杂的石墨烯好,可使HMX的放热分解温度从283.16℃提前至281.96℃,表观活化能从514.61kJ/mol降至484.36kJ/mol,指前因子从1046.86s^-1降至1044.05s^-1。这是源于N原子掺杂进入石墨烯骨架后,引入未配对的电子对,从而增加了石墨烯表面电荷密度和可参与反应的活性位点,进而促进HMX的分解。

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