Design and performance of a novel high-efficiency WO3-based combustion catalyst and its catalytic mechanism

高氯酸铵 生物炭 催化作用 燃烧 材料科学 煅烧 化学工程 催化燃烧 掺杂剂 密度泛函理论 分解 热解 热分解 纳米材料 兴奋剂 纳米技术 化学 物理化学 有机化学 计算化学 工程类 光电子学
作者
Shuai Dong,Jun Hu,Qin Zhao,Hui Li,Suhang Chen,Zhong Chen,Kangzhen Xu
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:624: 157130-157130 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2023.157130
摘要

To develop efficient combustion catalyst for solid propellants, a novel WO3-based composite (CuX-WO3/Biochar) was designed by the method of doping and loading. As a dopant, Cu has the advantages of producing multiple bands, inhibiting grain growth and restraining exciton–exciton collisions. Meanwhile, biochar is cheap and available as a carrier, which can effectively inhibit the agglomeration of nanomaterials. Therefore, in this work, Cu-doped WO3 nanoparticles were uniformly anchored on surface of biochar by in-situ solvothermal reaction combined calcination method, which significantly increased the surface-active area, and was firstly applied to catalytic decomposition and laser ignition of ammonium perchlorate (AP), 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane (RDX) and 5,5′-bistetrazole-1,1′-diolate (TKX-50). With the introduction of CuX-WO3/Biochar, decomposition peak temperature of AP, RDX and TKX-50 diminished by 97.0, 6.7 and 37.9℃, and activation energy decreased by 14.4, 93.5 and 22.6 kJ mol−1, respectively. Simultaneously, flame brightness, flame area and flame propagation speed during combustion of RDX and TKX-50 were evidently improved after CuX-WO3/Biochar was added. Finally, electron transfer mechanism of catalytic thermal decomposition of energetic materials was deduced based on Density Functional Theory (DFT) calculation and characterization analysis. This study will provide a new insight into development of combustion catalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
破坏王完成签到,获得积分10
1秒前
天选之子发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Marspe完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
小萝卜完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
Jared应助科研小菜采纳,获得10
6秒前
3719left发布了新的文献求助10
8秒前
sk完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
abu发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
zhangwe发布了新的文献求助10
10秒前
NexusExplorer应助秀儿采纳,获得10
10秒前
麻辣烫加麻加辣完成签到 ,获得积分20
11秒前
等待若魔发布了新的文献求助10
11秒前
orixero应助高屋建瓴采纳,获得10
13秒前
cathy完成签到 ,获得积分10
14秒前
tscclm完成签到,获得积分20
14秒前
打打应助壹米采纳,获得10
14秒前
zitong完成签到,获得积分10
14秒前
星沉静默发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI6应助CYPCYP采纳,获得10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
qlx发布了新的文献求助10
16秒前
惊艳发布了新的文献求助40
17秒前
18秒前
ding应助貔貅采纳,获得10
19秒前
可靠雪雪发布了新的文献求助10
20秒前
丘比特应助abu采纳,获得10
20秒前
21秒前
star应助zhangwe采纳,获得10
21秒前
22秒前
25秒前
雷培发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 1500
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5536588
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4624228
关于积分的说明 14591085
捐赠科研通 4564722
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2501884
邀请新用户注册赠送积分活动 1480627
关于科研通互助平台的介绍 1451937