摘要：目的制备一种TiO2/CNTs复合粒子,并研究它对高氯酸铵热分解的催化作用。方法以钛酸丁酯为钛源、乙酰丙酮为稳定剂,在常温下制备了钛溶胶,之后又以浓酸处理后的碳纳米管为载体,在常压和80℃下,用溶胶回流法制备了TiO2/CNTs纳米复合粒子。采用X射线衍射仪测定了复合粒子的晶体组成,采用透射电镜观察了复合粒子的表面形貌,采用红外光谱和X射线光电子能谱对复合粒子的表面官能团和元素组成进行了表征,并利用热分析仪考察了其对高氯酸铵热分解的催化作用。结果经浓酸处理后,碳纳米管表面增加了羟基、羧基等活性官能团,生成的TiO2呈颗粒状包覆在碳纳米管表面,厚度约为2~4nm,复合粒子中TiO2晶型为锐钛矿和金红石的混晶。TiO2/CNTs复合粒子对高氯酸铵的热分解具有显著的催化作用,使高氯酸铵的高温分解峰温度降低了52.5℃,并由吸热状态转变为放热状态,低温分解峰几乎消失。结论制备的TiO2/CNTs复合粒子能促进高氯酸铵的热分解,且其催化效果明显优于纳米TiO2、CNTs以及二者的简单混合物。

关键词：碳纳米管 二氧化钛 高氯酸铵 催化分解 复合材料 

单位：陆军工程大学石家庄校区弹药工程系; 石家庄050003; 中北大学化工与环境学院; 太原030051