[发明专利]一种Cu2

说明书

本发明公开了一种Cu₂O/MWCNTs复合材料、制备方法及其催化性能的应用；本发明通过简单的学方法合成了Cu₂O/MWCNTs复合材料，Cu₂O纳米粒子无序地生长在MWCNTs表面和内部。本发明采用水热法，不加任何表面活性剂，避免使用传统的电镀或化学镀的方法，污染较小，制备方法简便、绿色环保，反应易控制，不需要昂贵的设备，可用于工业化生产。本申请制备的Cu₂O/MWCNTs复合材料对高氯酸铵热分解有强的促进作用，使高氯酸铵热分解温度降低、分解速度加快且在短时间内完成分解。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种Cu₂O/MWCNTs复合材料及其制备方法和催化性能的应用。

背景技术

碳纳米管(CNTs)是一种新型碳材料，分为单壁碳纳米管(SWCNTs)、双壁碳纳米管(DWCNTs)和多壁碳纳米管(MWCNTs)。碳纳米管具有独特的导电和导热性能，再加上还具有较高的比表面、可调控的纳米中空管腔结构和好的稳定性，因此作为负载型催化剂的载体在催化加氢、脱氢和电催化领域有很好的应用前景。纳米管的孔径以中孔居多，且由于碳纳米管是由石墨演化而来，它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管组成，因而含有大量未成对的离域电子(sp2π电子)沿管壁游动，这些共轭离域π电子构成金属的主要吸附沉积中心，这样的吸附中心有利于催化剂的催化作用；同时碳纳米管的孔径分布比较均匀，比表面能得到很好的利用。

但如何将活性金属负载或填入碳纳米管内外表面，并且有效控制负载金属的颗粒度是有效应用碳纳米管的重要环节。目前主要的方法有原位电弧放电法、挥发性复合物的气相沉积法以及湿化学方法。原位电弧放电法和气相沉积法在制备金属纳米线和金属膜方面取得了很好的效果，但却很难有效控制金属的颗粒尺寸，同时方法的成本也比较昂贵。

高氯酸铵(AP)是复合推进剂、改性双基推进剂和NEPE推进剂中最常用的氧化剂。它的热分解特性对于推进剂的燃烧过程具有重要的影响，高氯酸铵的热分解活化能、热分解速率以及高温分解温度等参数与固体推进剂的燃烧性能，特别是燃速存在密切的关系，其高温分解温度越低，则推进剂的点火延迟时间越短，燃速越高。纳米过渡金属及其氧化物在高氯酸铵的应用已做过很多研究。但利用TG-DTA联用研究Cu₂O/MWCNTs复合材料催化AP热分解文献报道较少。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明目的之一在于提供一种 Cu₂O/MWCNTs复合材料。

本发明第二个目的在于提供一种Cu₂O/MWCNTs复合材料的制备方法。

本发明第三个目的在于提供本申请制备方法制备的Cu₂O/MWCNTs复合材料在催化高氯酸铵中的应用。

一种Cu₂O/MWCNTs复合材料，所述复合材中的Cu₂O纳米粒子无序地生长在MWCNTs表面和内部。

Cu₂O/MWCNTs复合材料的制备方法：方法步骤如下：

1)多壁碳纳米管的预处理：在250mL三口烧瓶中依次加入MWCNTs、浓硝酸，待反应结束后，静置，抽滤，洗涤，并于55℃度烘箱中真空干燥24h，得到经浓硝酸酸化处理的MWCNTs；