تهیه ساختار سه بعدی و متخلخل m-CuO@C/G با کمک روش قالب سخت برپایه سیلیکای KIT-6@C/G و بررسی اثر کاتالیزگری آن بر روی تجزیه گرمایی آمونیوم پرکلرات

در این مطالعه کاتالیزگر‏های متخلخل بر پایه CuO با استفاده از قالب سیلیکای مزومتخلخل مکعبی سه بعدی (KIT-6) و مس نیترات به عنوان ماده اولیه CuO، با شیوه قالب ریزی و روش احتراق نیترات سنتز شد. قالب های سیلیکا با لایه کربنی در جداره داخلی (KIT-6@C) و یا قرار گرفته بر روی صفحه های گرافن (KIT-6@C/G) با کلسینه شدن در اتمسفر بی اثر و کربنه شدن فعال کننده سطحی و گرافن اکسید تهیه شد. مورفولوژی، آنالیز عنصری و ویژگی ساختاری قالب ها و کاتالیزگرها با تکنیک های دستگاهی پراش اشعه ی ایکس، پراکندگی انرژی اشعه ی ایکس، میکروسکوب های الکترون روبشی و الکترون عبوری، و تکنیک جذب و واجذب نیتروژن (BET) مورد شناسایی قرار گرفت. نتایج حاکی از تشکیل ساختار مکعبی برای قالب ها بود و کاتالیزگرهای حاصل ساختاری بلورین مونوکلینیک و خالص از CuO داشتند و تا حدودی هم دارای ساختار کپی برداری شده از قالب سیلیکای مکعبی بودند. نتایج BET برای m-CuO@C/G نشان داد که کاتالیزگر، دارای ساختاری متخلخل با ناحیه هایی با نظم کم متشکل از حفره های ماکرو و مزو، با مساحت سطح ویژه m2 g-1 0/50 و با متوسط اندازه حفره های nm 8/4 می باشد. فعالیت کاتالیزگر‏ m-CuO@C/G بر روی تجزیه گرمایی آمونیوم پرکلرات (AP) با تکنیک گرماسنجی روبشی تفاضلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزودن 2 و wt% 5 از کاتالیزگر m-CuO@C/G، دمای تجزیه گرمایی دمای بالای AP به ترتیب به میزان 6/82 و °C 5/88 کاهش یافت و مقادیر گرمای ویژه آزاد شده آنها برای تجزیه AP به ترتیب 2 (J g-1 820) و 5/2 (J g-1 1085) برابر آن برای AP خالص بودند.