NiO/MXene复合材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107814670A(43)申请公布日2018.03.20(21)申请号201710890831.4(22)申请日2017.09.27(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人谈玲华吕静万夏舜赵海峰何朝铭(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人邹伟红朱显国(51)Int.Cl.C06B21/00(2006.01)C06B23/00(2006.01)C06B29/22(2006.01)C06D5/06(2006.01)B01J27/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称NiO/MXene复合材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种NiO/MXene复合材料及其制备方法和应用。该复合材料以MXene作为支撑载体，NiO粒子均匀分散于MXene的表面，其中，NiO与MXene的质量比为2:98~50:50，其制备步骤为：（1）将一定量的MAX材料置于一定浓度的HF酸溶液中刻蚀得到MXene材料；（2）将一定量的镍盐和步骤（1）中的MXene置于烧杯中混合搅拌，期间逐滴加入一定浓度的NaOH溶液，搅拌一段时间后，洗涤、离心、真空冷冻干燥；（3）将步骤（2）中制备的混合物置于管式炉中，在氮气气氛下煅烧得到目标产物。本发明所制备出的NiO/MXene复合材料应用于高氯酸铵（AP）的热分解，并表现出较好的催化效果；且制备工艺简单，具有良好的应用前景。CN107814670ACN107814670A权利要求书1/1页1.NiO/MXene复合材料，其特征在于，以MXene作为支撑载体，NiO粒子均匀分散于MXene的表面，其中，NiO与MXene的质量比为2:98~50:50。2.如权利要求1所述的NiO/MXene复合材料，其特征在于，NiO与MXene的质量比为10:90。3.如权利要求1或2所述的NiO/MXene复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将MAX置于10%~50%wt%的HF酸溶液中于60±5℃下刻蚀17.5~18.5h制备MXene；（2）将镍盐和步骤（1）的MXene置于去离子水中搅拌均匀，接着向混合溶液中逐滴滴加NaOH溶液，继续搅拌一段时间后，洗涤、离心、真空冷冻干燥；（3）将步骤（2）制备的混合物在氮气气氛下煅烧后得到所述的NiO/MXene复合材料。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，HF酸溶液的浓度为40wt%。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，MAX为Ti3AlC2。6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，镍盐为硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐或是盐酸盐。7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，继续搅拌时间为20min~150min。8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，真空冷冻干燥的时间为2h~24h。9.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，煅烧时间为30min~150min，煅烧温度为200℃~400℃。10.如权利要求1所述的NiO/MXene复合材料用于催化高氯酸铵热分解的用途。2CN107814670A说明书1/4页NiO/MXene复合材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种NiO/MXene复合材料的制备方法以及将其用于催化分解高氯酸铵，属于材料制备及含能材料领域。背景技术[0002]高氯酸铵（AP）是复合固体推进剂中最常见的氧化剂组分，其占整个推进剂总量的60%左右。因此，高氯酸铵的热分解行为对固体推进剂的性能有很大的影响，而高氯酸铵的热分解行为又由热分解活化能、热分解速率以及高温分解温度等参数来衡量。所以降低高氯酸铵的高温分解温度是一个提高其热分解行为的重要手段，其中添加催化剂是一个很重要的策略。研究表明，过渡金属氧化物、复合材料等均可以降低高氯酸铵的高温分解温度或提高分解速率，显示出较好的催化效果。例如本课题组【TanL,etal.Materials,2017,10(5),484】采用简单的化学沉淀法制备了g-C3N4/CuO复合材料，该材料对高氯酸铵的催化表现出较好的效果。[0003]纳米氧化镍（NiO）是一种过渡金属氧化物，其作为燃烧催化剂表现出了较好的催化效果。但是纳米材料易团聚使粒径变大，从而影响其优良特性。目前，将催化剂负载分散到二维材料表面是提高催化剂催化效果的一种重要手段。基于以上分析，本发明制备出了一种新型的NiO/MXene复合材料，对高氯酸铵（AP）的热分解有较强的催化作用。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种用于催化分解高氯酸铵的NiO/MXene复