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
枫糖叶落完成签到,获得积分10
2秒前
weijie完成签到,获得积分10
6秒前
yyy完成签到,获得积分20
10秒前
chiazy完成签到,获得积分10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
甜乎贝贝完成签到 ,获得积分10
14秒前
梯度完成签到,获得积分10
15秒前
现代的凝莲完成签到,获得积分10
16秒前
loga80完成签到,获得积分0
17秒前
早安完成签到 ,获得积分10
17秒前
薄荷味的猫完成签到 ,获得积分10
18秒前
美人鱼听不了超声波完成签到 ,获得积分10
18秒前
溪泉完成签到,获得积分10
23秒前
早睡早起身体好Q完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
25秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
路灯下的小伙完成签到 ,获得积分10
25秒前
bener完成签到,获得积分10
29秒前
活力的妙之完成签到 ,获得积分10
30秒前
liu完成签到 ,获得积分10
31秒前
狂野凝竹完成签到,获得积分10
35秒前
鹿璟璟完成签到 ,获得积分10
35秒前
小葡萄完成签到 ,获得积分10
36秒前
火顺丁完成签到,获得积分10
36秒前
刘亮亮完成签到,获得积分10
37秒前
跳跃的语柔完成签到 ,获得积分10
40秒前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
41秒前
闲人颦儿完成签到,获得积分0
42秒前
沫柠完成签到 ,获得积分10
43秒前
心系天下完成签到 ,获得积分10
44秒前
SASI完成签到 ,获得积分10
46秒前
胡萝卜完成签到 ,获得积分10
48秒前
阿策完成签到,获得积分10
48秒前
蕉鲁诺蕉巴纳完成签到,获得积分0
50秒前
nn完成签到,获得积分10
51秒前
wei完成签到 ,获得积分10
51秒前
yuyuyuyuyuyuyu完成签到,获得积分10
55秒前
槿一完成签到 ,获得积分10
55秒前
guajiguaji完成签到,获得积分10
57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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685721
关于积分的说明 14838888
捐赠科研通 4673965
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538431
邀请新用户注册赠送积分活动 1505597
关于科研通互助平台的介绍 1471067