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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 燃烧催化剂的分类和特性 4

1.2.1 金属氧化物、金属复合氧化物和无机金属盐 5

1.2.2 金属有机化合物燃烧催化剂 5

1.2.3 含能燃烧催化剂 6

1.2.4 碳材料燃烧催化剂 7

1.2.5 纳米金属粉、纳米复合金属粉和功能化纳米金属粉 9

1.3 燃烧催化剂某些宏观参量的表征 9

1.3.1 催化剂的表面积和密度 9

1.3.2 颗粒大小及其分布 14

1.3.3 燃烧催化剂热行为分析方法 17

1.3.4 催化剂的催化作用评价 22

1.4 燃烧催化剂研究新进展 22

1.4.1 纳米燃烧催化剂 23

1.4.2 含能燃烧催化剂 27

1.4.3 双金属燃烧催化剂 31

1.4.4 发展展望 32

参考文献 33

第2章 含单金属的新型燃烧催化剂 36

2.1 含金属铅的燃烧催化剂 36

2.1.1 2，2＇，4，4＇-四羟基二苯甲酮铅（Ⅱ）配合物（TPL） 37

2.1.2 2，2＇，3，4，4＇-五羟基二苯甲酮铅（Ⅱ）配合物（PPL） 43

2.1.3 2，3，3＇，4，4＇，5＇-六羟基二苯甲酮铅（Ⅱ）配合物（HPL） 49

2.2 含金属铋的燃烧催化剂 53

2.2.1 铋化合物燃烧催化剂研究概况 53

2.2.2 次没食子酸铋（s-Gal-Bi）合成及表征 56

2.2.3 柠檬酸铋（Cit-Bi）合成及表征 58

2.2.4 苦味酸铋（PA-Bi）合成及表征 59

2.2.5 2，4-二羟基苯甲酸铋（β-Bi）合成及表征 60

2.2.6 2，2＇，4，4＇-四羟基二苯甲酮铋（Ⅲ）配合物（TPB）合成及表征 61

2.2.7 2，2＇，3，4，4＇-五羟基二苯甲酮铋（Ⅲ）配合物（PPB）合成及表征 63

2.2.8 2，3，3＇，4，4＇，5＇-六羟基二苯甲酮铋（Ⅲ）配合物（HPB）合成及表征 65

2.3 含金属铜的燃烧催化剂 67

2.3.1 铜化合物燃烧催化剂研究概况 68

2.3.2 2，2＇，4，4＇-四羟基二苯甲酮铜（Ⅱ）配合物（TPC）合成及表征 69

2.3.3 2，2＇，3，4，4＇-五羟基二苯甲酮铜（Ⅱ）配合物（PPC）合成及表征 72

2.3.4 2，3，3＇，4，4＇，5＇-六羟基二苯甲酮铜（Ⅱ）配合物（HPC）合成及表征 76

2.4 含金属铁的燃烧催化剂 78

2.4.1 金属铁催化剂存在的问题 78

2.4.2 二茂铁类衍生物的研究 78

2.5 过渡金属氧化物燃烧催化剂 83

2.6 稀土金属化合物燃烧催化剂 85

2.6.1 稀土的正常价态化合物 85

2.6.2 稀土非正常价化合物 87

2.6.3 稀土催化剂的设计选择 87

2.6.4 稀土催化剂的合成 88

2.7 催化剂的应用及其作用效果 90

2.7.1 二苯甲酮金属配合物对CMDB推进剂燃烧性能的影响 90

2.7.2 铋化合物对双基系推进剂燃烧性能的影响 104

2.7.3 铜化合物对双基系推进剂燃烧性能的影响 115

2.7.4 二茂铁类燃烧催化剂对富燃料推进剂燃烧性能的影响 120

2.7.5 过渡金属氧化物（TMO）燃烧催化剂对富燃料推进剂燃烧性能的影响 124

参考文献 127

第3章 双金属有机化合物燃烧催化剂 130

3.1 含铋双金属有机化合物燃烧催化剂 130

3.1.1 没食子酸铋铜（Gal-BiCu）金属化合物制备及表征 131

3.1.2 其他没食子酸铋基双金属化合物制备及表征 132

3.2 含锆双金属有机化合物燃烧催化剂 134

3.2.1 没食子酸锆基双金属化合物 135

3.2.2 酒石酸锆基双金属化合物 138

3.2.3 3，4-二羟基苯甲酸锆基双金属化合物 141

3.2.4 柠嗪酸锆基双金属化合物 144

3.3 含铋双金属有机化合物燃烧催化剂的应用及作用效果 147

3.3.1 试样组成及制备 147

3.3.2 对双基推进剂燃烧性能的影响 149

3.3.3 对RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响 153

3.4 含锆双金属有机化合物燃烧催化剂的应用及作用效果 157

3.4.1 没食子酸锆基双金属化合物对双基系推进剂燃烧性能的影响 157

3.4.2 酒石酸锆基双金属化合物对双基系推进剂燃烧性能的影响 164

3.4.3 3，4-二羟基苯甲酸锆基双金属化合物对双基系推进剂燃烧性能的影响 167

3.4.4 柠嗪酸锆基双金属化合物对双基系推进剂燃烧性能的影响 170

参考文献 174

第4章 纳米燃烧催化剂 177

4.1 纳米金属氧化物（一元）催化剂 177

4.1.1 制备原理 177

4.1.2 制备过程 179

4.2 纳米金属氧化物复合物（二元）催化剂 184

4.2.1 制备原理 184

4.2.2 制备过程 185

4.3 超级铝热剂型燃烧催化剂 189

4.3.1 制备原理 190

4.3.2 制备过程 191

4.4 纳米有机金属盐（配合物）催化剂 215

4.4.1 制备原理 215

4.4.2 制备过程 216

4.5 纳米燃烧催化剂的应用及其作用效果 257

4.5.1 纳米金属氧化物（一元）催化剂 257

4.5.2 纳米金属氧化物复合物（二元）催化剂 259

4.5.3 超级铝热剂型燃烧催化剂 263

4.5.4 纳米有机金属盐（配合物）催化剂 274

参考文献 295

第5章 轻质碳材料负载型燃烧催化剂 299

5.1 碳纳米管负载型催化剂 299

5.1.1 制备原理 300

5.1.2 制备过程 300

5.2 石墨烯负载型催化剂 332

5.2.1 制备原理 333

5.2.2 制备过程 334

5.3 轻质碳材料负载型燃烧催化剂的应用及其作用效果 361

5.3.1 碳纳米管负载型催化剂 361

5.3.2 石墨烯负载型催化剂 363

参考文献 366

第6章 含能燃烧催化剂 369

6.1 3-硝基-1，2，4-三唑酮类催化剂 369

6.1.1 3-硝基-1，2，4-三唑酮碱金属化合物 369

6.1.2 3-硝基-1，2，4-三唑酮过渡金属化合物制备 370

6.1.3 NTO金属化合物的晶体结构 371

6.2 吡啶类含能催化剂 372

6.2.1 2-羟基-3，5-二硝基吡啶（2DNP）金属化合物 372

6.2.2 4-羟基-3，5-二硝基吡啶（4DNP）金属化合物 382

6.2.3 4-羟基-3，5-二硝基吡啶氮氧化物（4HDNPO）金属化合物 392

6.3 二唑或三唑类含能催化剂 403

6.3.1 4-氨基-3，5-二硝基吡唑（LLM-116）金属化合物 403

6.3.2 2，4-二硝基咪唑金属化合物 411

6.3.3 4-氨基-1，2，4-三唑铜配合物（4ATZCu）合成及表征 421

6.4 四唑类含能催化剂 423

6.4.1 5-苯基四唑金属化合物 423

6.4.2 5-亚甲基二四唑金属化合物 424

6.5 硝基苯类含能催化剂 425

6.5.1 4，6-二硝基苯并氧化呋咱金属化合物 425

6.5.2 5-（2，4-二硝基苯胺基）-水杨酸铅化合物 426

6.5.3 2，4，6-三硝基苯胺基对苯甲酸（TABA）金属化合物 427

6.5.4 N-二乙酸基-2，4-二硝基苯金属化合物 429

6.6 蒽醌类含能燃烧催化剂 431

6.7 含能燃烧催化剂的应用及作用效果 434

6.7.1 试样组成及制备 434

6.7.2 含能金属化合物催化剂对双基推进剂燃烧性能的影响 435

6.7.3 含能金属化合物催化剂对RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响 438

参考文献 442

第7章 有关双基系推进剂的催化燃烧机理 445

7.1 引言 445

7.2 凝聚相主导催化机理 445

7.2.1 光化学反应机理 445

7.2.2 含碳物质-热亮球作用机理 446

7.2.3 螯合物形成机理 447

7.2.4 催化燃烧的碳骨架产生和消失机理 448

7.3 气相主导催化机理 449

7.3.1 Pb-PbO循环催化机理 449

7.3.2 铅-碳催化作用机理 450

7.3.3 π键络合机理 451

7.3.4 亚硝酸盐形成机理 452

7.3.5 铜盐活性组分的气相催化机理 453

7.4 凝聚相-气相协同催化机理 455

7.4.1 自由基输运机理 455

7.4.2 氧化铅活性组分与碳载体催化作用机理 455

7.4.3 化学当量转移机理 457

7.4.4 铅-铜-炭复合催化剂协同作用机理 457

7.4.5 铅-铜-炭自由基催化机理 460

参考文献 464

第8章 有关复合推进剂的催化燃烧机理 466

8.1 概述 466

8.2 高氯酸铵的催化热分解机理 467

8.2.1 过渡金属氧化物催化剂 468

8.2.2 其他金属氧化物催化剂 470

8.2.3 离子催化剂 471

8.2.4 高氯酸铵分解的抑制剂 473

8.3 催化剂对AP复合推进剂的催化作用 475

8.3.1 对AP的热分解特性的催化作用 475

8.3.2 催化的AP复合推进剂 482

8.3.3 催化的AP-GAP推进剂 487

8.3.4 催化的AP-AMMO推进剂 490

8.4 催化剂对硝酸铵（AN）复合推进剂的催化作用 495

8.4.1 推进剂配方设计及制备 496

8.4.2 硝酸铵的热分解 497

8.4.3 金属氧化物（MO）催化硝酸铵分解的作用机理 498

8.4.4 催化的AN-GAP推进剂燃烧特性 500

8.5 燃烧催化剂在复合推进剂燃烧中的作用机理 503

8.5.1 气相催化理论 506

8.5.2 界面非均相催化理论 507

8.5.3 多气道多相催化燃烧理论 510

参考文献 517