[发明专利]复合燃料、其制备方法及含有其的推进剂

说明书

本发明提供了复合燃料、其制备方法及含有其的推进剂。其中，复合燃料包括硼颗粒；金属有机框架，所述金属有机框架包覆所述硼颗粒的至少部分表面；其中，所述金属有机框架包括钴金属有机框架、锌金属有机框架以及钼金属有机框架中的至少一种。发明人发现，金属有机框架具有较低的点火温度，并且在燃烧过程中会产生大量气体，可以除去硼颗粒表面的液态氧化硼，产生的气体还能够有效的抑制颗粒团聚同时降低两相流损失；同时生成的金属氧化物可以继续催化硼颗粒的燃烧并降低硼颗粒的点火温度，因此金属有机框架的引入能够有效地降低硼颗粒的点火温度和提高复合燃料的燃烧热值，使复合燃料具有较佳的燃烧性能。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体的，涉及复合燃料、其制备方法及含有其的推进剂。

背景技术

硼具有极高的熔、沸点，其燃烧本质上是一个多相反应过程，在燃烧过程中会产生粘稠的液态氧化硼阻碍硼进一步燃烧，造成了硼的点火困难并降低了其燃烧效率。因此改善硼的点火和燃烧性质是实现硼工业化应用的关键问题。

然而，利用目前的方法改善硼后获得的燃料在燃烧过程中，液态氧化硼的生成同样会包覆在燃料的表面使燃料迅速失活。因而，目前的含有硼的燃料仍有待改进。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种点火温度低、燃烧效率高的复合燃料。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种复合燃料，所述复合燃料包括：

硼颗粒；

金属有机框架，所述金属有机框架包覆所述硼颗粒的至少部分表面；

其中，所述金属有机框架包括钴金属有机框架、锌金属有机框架以及钼金属有机框架中的至少一种。

进一步地，所述金属有机框架的质量占所述硼颗粒的质量的1～20wt％。

进一步地，所述硼颗粒包括微米级硼颗粒和/或纳米级硼颗粒。

进一步地，形成所述钴金属有机框架和/或所述锌金属有机框架的有机配体包括2-甲基咪唑；

和/或，形成所述钼金属有机框架的有机配体包括乙二胺和/或苯胺。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种前面所述的复合燃料的制备方法，该制备方法包括：

在硼颗粒的至少部分表面包覆金属有机框架，

其中，所述金属有机框架包括钴金属有机框架、锌金属有机框架以及钼金属有机框架中的至少一种。

进一步地，所述制备方法包括：

在硼颗粒的至少部分表面吸附金属离子，得到中间体；

将所述金属离子与有机配体连接，得到所述复合燃料，

其中，所述金属离子包括钴离子、锌离子和钼离子中的至少一种。

进一步地，在硼颗粒的至少部分表面吸附金属离子包括：

利用聚乙烯吡咯烷酮对硼颗粒进行表面改性使所述硼颗粒表面带负电，得到改性硼颗粒；

将所述改性硼颗粒与含有所述金属离子的溶液进行第一混合，得到所述中间体，

含有所述金属离子的溶液包括金属硝酸盐和/或钼酸盐与甲醇形成的浓度为0.1-0.3mol/L的溶液。

进一步地，将硼颗粒在含有聚乙烯吡咯烷酮的甲醇溶液中进行第二混合，以对所述硼颗粒进行所述表面改性；

所述第一混合的时间为1-24h，温度为20～40℃；