[發明專利]復合推進劑用核殼結構納米催化劑及其分步接枝法制備方法

有效

• 申請號: 201210224562.5
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102728408A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 馬振葉;趙鳳起;張利雄;肖立柏;胡磊
• 申請（專利權）人: 南京師范大學;西安近代化學研究所
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;B01J31/26;B01J31/06;B01J35/00;C06D5/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 韓朝暉

1.一種復合推進劑用核殼結構納米催化劑，其特征在于，所述的催化劑系端羥基聚丁二烯包裹在納米金屬氧化物或納米碳材料表面的核殼結構納米催化劑，其中所述的納米金屬氧化物為Mg、Al?、Fe?、Co?、Ni?、Cu、Zn、Mn、Ti或Pb的氧化物，所述的納米碳材料為碳納米管、富勒烯或活性碳；所述的端羥基聚丁二烯通過與二異氰酸酯反應接枝在所述催化劑的表面。

2.根據權利要求1所述的核殼結構納米催化劑，其特征在于，所述的納米金屬氧化物選自Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO、CuO、TiO₂、NiO、Ni₂O₃、MnO₂、Cu₂O、MgO、Al₂O₃、Co₃O₄、Co₂O₃、ZnO或PbO。

3.根據權利要求1所述的核殼結構納米催化劑，其特征在于，所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、己二異氰酸酯或二環己基甲烷二異氰酸酯。

4.根據權利要求1所述的核殼結構納米催化劑，其特征在于，所述的催化劑采用分步接枝法制備，包括以下步驟：

(1)配制二異氰酸酯與分散劑的溶液，其中二異氰酸酯濃度為0.04?g/mL~0.18?g/mL；

(2)向步驟(1)溶液中加入納米金屬氧化物或納米碳材料，其質量為混合物總質量的1%~5%，超聲或攪拌使其分散均勻；

(3)在50?℃~150?℃條件下加熱反應2?h~12?h，將產物降溫至室溫后，洗滌、離心、干燥，得到二異氰酸酯接枝的納米金屬氧化物或納米碳材料；

(4)將端羥基聚丁二烯溶解于分散劑中，配制成0.1?g/mL~1?g/ml的溶液；

(5)向步驟(4)?溶液中加入二異氰酸酯接枝的納米金屬氧化物或納米碳材料，其質量為混合物總質量的1%~5%，超聲或攪拌使其分散均勻；

(6)在50?℃~150?℃條件下加熱反應1?h~15?h，再次將產物洗滌、離心、干燥，即得到所述的核殼結構納米催化劑。

5.一種權利要求1所述的復合推進劑用核殼結構納米催化劑的制備方法，其特征在于，所述的方法采用分步接枝法，將二異氰酸酯溶解于分散劑中，加入納米金屬氧化物或納米碳材料，在50?℃~150?℃加熱進行接枝反應，得到二異氰酸酯接枝的納米金屬氧化物或納米碳材料；將端羥基聚丁二烯溶解于分散劑中，加入二異氰酸酯接枝的納米金屬氧化物或納米碳，在50℃~150℃加熱反應，產物洗滌、離心、干燥，得到所述的核殼結構納米催化劑。

6.根據權利要求5所述的核殼結構納米催化劑的制備方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

(1)配制二異氰酸酯與分散劑溶液，其中二異氰酸酯濃度為0.04?g/mL~0.18?g/mL；

(2)向步驟(1)溶液中加入納米金屬氧化物或納米碳材料，其質量為混合物總質量的1%~5%，超聲或攪拌使其分散均勻；

(3)在50?℃~150?℃條件下加熱反應2?h~12?h，將產物降溫至室溫后，洗滌、離心、干燥，得到二異氰酸酯接枝的納米金屬氧化物或納米碳材料；

(4)將端羥基聚丁二烯溶解于分散劑中，配制成0.1?g/mL~1?g/ml的溶液；

(5)向步驟(4)?溶液中加入二異氰酸酯接枝的納米金屬氧化物或納米碳材料，其質量為混合物總質量的1%~5%，超聲或攪拌使其分散均勻；

(6)在50?℃~150?℃條件下加熱反應1?h~15?h，再次將產物洗滌、離心、干燥，即得到所述的核殼結構納米催化劑。

7.根據權利要求5或6所述的核殼結構納米催化劑的制備方法，其特征在于：所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、己二異氰酸酯和二環己基甲烷二異氰酸酯。