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高氯酸铵(AP)作为推进剂中重要的氧化剂,其分解过程对推进剂的性能有巨大影响。AP热分解催化剂是固体推进剂中一种重要的助剂,其作用是促进AP的分解,降低AP的热分解温度,有效地改善推进剂的燃烧性能。钒氧化物和铁氧化物因其独特的物理化学性能,在有机多相催化方面得到了广泛的应用,相关工作者也将其作为AP分解催化剂,显示了较好的催化活性,但不同学者的研究结果有很大差异,其原因可能是所制备的催化剂的晶体结构和形貌有显著不同。此外,铁钒复合氧化物的AP催化活性还未见研究。本论文通过对特殊形貌的钒氧化物、铁氧化物和铁钒氧化物进行控制合成,探究了形貌的形成机制,并进一步研究了催化AP热分解的性能。以草酸氧钒(VOC2O4)作为前驱体,通过水热法首先制备了层状六棱杨桃型VO2(B),该结构由椭圆纳米片组装而成,具有较大的表面积;调节前驱体的浓度发现,所得产物的形貌是从纳米棒簇逐渐转变为层状杨桃型结构的。将制得的VO2(B)作为催化剂催化AP热分解,其分解温度降低了 24 ℃,表明层状VO2(B)具有一定的催化效果。通过水热反应成功制备了具有层状结构的FeO03微球和Fe3O4纳米颗粒。Fe2O3微球表面的纳米层由纳米颗粒组成,层状结构相互连接并在层间形成了空隙结构;通过控制水热反应时间,产物逐渐从表面相对平整转变为十分明显的层状结构,直径也随之变大。制得的Fe3O4纳米颗粒,粒径极小,仅有10 nm。将得到的两种铁氧化物用于催化AP热分解,Fe2O3微球可将分解温度降低43 ℃,具有良好的催化性能,而Fe3O4因极小的粒径、良好的分散性以及较大的表面积,极好地发挥了催化性能,将AP的分解温度降低了 75 ℃。通过水热反应制备了 FeV3O8纳米棒和FeVO4纳米球。FeV3O8纳米棒的合成及形貌与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的用量有关,在不使用PVP时,将无法得到FeV3O8,随着PVP用量的增加,产物逐渐成为均一的FeV3O8纳米棒,PVP的使用极大地促进FeV3O8的合成。而合成的FeVO4纳米球,粒径仅有50nm。将得到的两种产物首次用于催化AP热分解,分解温度分别降低了 42 ℃和48 ℃,表明制得的纳米FeV3O8和FeVO4具有较好的催化性能。