[發明專利]一種氧化石墨烯-鋁-三氧化鉬三元納米復合含能膜的制備方法

在審

• 申請號: 201810571356.9
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108950653A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 朱玉華;李元斌;王賀;沈朝峰;劉偉偉;姬海宏;胡鑫;姚杰
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: C25D13/02
• 分類號: C25D13/02
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明涉及一種氧化石墨烯?鋁?三氧化鉬三元納米復合含能膜的制備方法。目前，如何低成本、快速高效的組裝多組分高放熱量的薄膜仍面臨挑戰。本發明是以納米鋁粉、氧化石墨烯和納米三氧化鉬為沉積相，聚乙烯亞胺作為添加劑，采用電泳沉積法得到GO/Al/MoO₃三元納米復合含能膜。本發明制備的GO/Al/MoO₃三元納米復合含能膜分散性好、膜層緊致、具有優異的放熱性能和燃燒性能。本發明不僅可用于制備GO/Al/MoO₃三元納米復合含能膜，而且可用于制備多種粒子的復合膜。本發明工藝簡單，周期短，生產成本低，適合于工業大規模生產。

技術領域

本發明涉及納米復合含能膜的制備方法，具體涉及一種氧化石墨烯-鋁-三氧化鉬三元納米復合含能膜的制備方法。

背景技術

納米含能材料由于其特殊的組成和性能被廣泛用于推進劑、火藥和含能點火橋等。納米鋁熱劑作為一種新型高能的納米含能材料，具有高能量密度、高攜氧量、高質量密度、組分選擇范圍廣等優點，近年來引起了研究人員的廣泛關注。

在目前報道的已制備的納米鋁熱劑中，Al/MoO₃鋁熱劑燃燒速率最大可達到1000m/s，Al/MoO₃的理論放熱量為4703 J/g，相對于常見的鋁熱劑材料的放熱量高很多。但由于各種因素的制約，目前采用的各種制備方法均無法達到理論放熱量。一些研究人員為了提高鋁熱劑的放熱性能及燃燒性能而開始研究多元體系。如Deng J K等（Deng J K, Li G P,Shen L H, et al. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis, 2016,11, 109-114）采用溶膠凝膠法制備得到Al/B/Fe₂O₃復合含能材料，并用于固體推進劑，體系的放熱量和燃燒速度顯著提高。Thiruvengadathan R等（Thiruvengadathan R, Chung SW, Basuray S, et al. Langmuir, 2014, 30, 6556-6564）采用功能化的石墨烯作為溶劑自組裝制備了GO/Al/Bi₂O₃鋁熱劑體系，GO的加入使得Al和Bi₂O₃接觸面積增加，縮短了傳質距離，體系的放熱量增加了一倍。Li R等（Li R, Wang J, Shen J P, et al.Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2013, 38, 798–804）在HMX中引入GO采用溶劑非溶劑法制備了HMX/GO復合材料，提高了HMX的放熱量。但是在目前關于多元體系的有限報道中，制備多元復合薄膜材料的方法所需設備較為昂貴，工藝較為復雜，因此如何低成本、快速高效的組裝多組分高放熱量的薄膜仍面臨挑戰。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種氧化石墨烯-鋁-三氧化鉬三元納米復合含能膜的制備方法，用于提高含能膜的放熱性能。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種氧化石墨烯-鋁-三氧化鉬三元納米復合含能膜的制備方法，其特征在于，以納米鋁粉、氧化石墨烯和納米三氧化鉬粉為沉積相，聚乙烯亞胺作為添加劑，采用電泳沉積法進行制備。

本發明中，氧化石墨烯-鋁-三氧化鉬三元納米復合含能膜的制備方法具體步驟如下：

（1）將電極的陰極和陽極進行打磨、清洗、干燥預處理后備用；

（2）將氧化石墨烯加入到分散劑中，超聲分散18～24小時；

（3）將納米鋁粉和納米三氧化鉬粉加入到含有氧化石墨烯的分散劑中，顆粒質量總濃度為1g/L～10 g/L，將其超聲分散后形成分散液；

（4）將聚乙烯亞胺加入到步驟（3）形成的分散液中，超聲20-30分鐘，形成懸浮液；