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PC载体铁基单原子催化剂的制备与催化性能
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作者 要雅靖 杜熙凤 +3 位作者 张鑫慧 张誉心 胡双启 冯永安 《含能材料》 北大核心 2025年第4期324-336,共13页
燃烧催化剂是调节固体推进剂燃烧性能的重要组分,为开发高效催化剂,探究单原子催化材料对固体推进剂中高能组分热分解的催化作用,设计制备了一种多孔碳(PC)负载单原子铁基催化剂(Fe⁃NC@PC),采用X⁃射线粉末衍射(XRD)、X⁃射线光电子能谱仪... 燃烧催化剂是调节固体推进剂燃烧性能的重要组分,为开发高效催化剂,探究单原子催化材料对固体推进剂中高能组分热分解的催化作用,设计制备了一种多孔碳(PC)负载单原子铁基催化剂(Fe⁃NC@PC),采用X⁃射线粉末衍射(XRD)、X⁃射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高角度环形暗场扫描球差校正透射电镜(HADDF⁃STEM)和X⁃射线吸收精细结构谱(XAFS)对其成分和形貌进行了详细表征,并通过热重⁃差示扫描量热法(TG⁃DSC)研究了其对固体推进剂高能组分热分解过程的影响。结果表明,Fe⁃NC@PC中Fe原子以Fe⁃N键负载于载体表面,负载量为0.98%。添加5%的Fe⁃NC@PC,可使1,1'⁃二氨基⁃2,2⁃二硝基乙烯(FOX⁃7)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL⁃20)和1,1'⁃二羟基⁃5,5'⁃联四唑二羟铵盐(TKX⁃50)的热分解峰温分别提前34.6,9.4,6.3℃和27.9℃,且改变其表观活化能,表现出明显的催化效果。 展开更多
关键词 Fe基单原子催化剂(Fe⁃NC@PC) 固体推进剂 高能炸药 催化热分解
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NC-PC锚定微量Fe活化PMS降解水中2,4-二氯苯氧乙酸 被引量：4
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作者 郭枭杰 方志勇 +2 位作者 周鑫 罗豪鹏 周娟 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3238-3246,共9页
采用分步热分解法制备了NC-PC(三维多孔碳材料)锚定的微量Fe基催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)氧化降解水中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D).采用透射电子显微镜(TEM)、高精度比表面积仪(BET)、X射线光电子能谱分析(XPS)和电感耦合等离子体发... 采用分步热分解法制备了NC-PC(三维多孔碳材料)锚定的微量Fe基催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)氧化降解水中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D).采用透射电子显微镜(TEM)、高精度比表面积仪(BET)、X射线光电子能谱分析(XPS)和电感耦合等离子体发射光谱分析(ICP)对催化剂进行表征.考察了不同金属、制备方法、催化剂投加量、PMS投加量、初始pH值以及水中不同阴离子Cl^(-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3)-)对2,4-D降解的影响.结果表明,通过热分解法合成的Fe-NC-PC对2,4-D具有更好的降解效果,当2,4-D初始浓度为0.1mmol/L,初始pH=3.4,催化剂投加量0.15g/L,PMS浓度0.7mmol/L时,反应20min内2,4-D的去除率可达91%.随着催化剂投加量、PMS投加量的提高,2,4-D的降解效果提高;随着初始pH值的提高,2,4-D的降解效率逐渐降低;水中不同阴离子Cl^(-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3)^(-)和腐殖酸(HA)对2,4-D的降解有轻微的抑制作用.通过自由基淬灭实验、EPR测试以及XPS分析了反应的主要活性物种和反应机理,发现材料制备过程中形成的Fe-Nx是主要的反应活性位,能够有效的活化PMS降解水中2,4-D,1O2在2,4-D的降解过程中起到主要作用. 展开更多
关键词 氮掺杂碳负载微量铁催化剂 过一硫酸盐 2 4-二氯苯氧乙酸 单线态氧
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