تهيه ساختار سه ‌بعدي و متخلخل m-CuO@C/G با كمك روش قالب سخت برپايه سيليكاي KIT-6@C/G و بررسي اثر كاتاليزگري آن بر روي تجزيه گرمايي آمونيوم پركلرات

در اين پژوهش كاتاليزگر‏هاي متخلخل بر پايه CuO با استفاده از قالب سيليكاي مزومتخلخل مكعبي سه بعدي (KIT-6) و مس نيترات به عنوان ماده اوليه CuO، با شيوه قالب‌ريزي و روش احتراق نيترات سنتز شد. قالب‌هاي سيليكا با لايه كربني در جداره داخلي (KIT-6@C) و يا قرار گرفته بر روي صفحه‌هاي گرافن (KIT-6@C/G) با كلسينه شدن در اتمسفر بي‌اثر و كربنه شدن فعال كننده سطحي و گرافن اكسيد تهيه شد. مورفولوژي، آناليز عنصري و ويژگي ساختاري قالب‌ها‌ و كاتاليزگرها با تكنيك‌هاي دستگاهي پراش اشعه‌ي ايكس، پراكندگي انرژي اشعه‌ي ايكس، ميكروسكوب‌هاي الكترون روبشي و الكترون عبوري، و تكنيك جذب و واجذب نيتروژن (BET) مورد شناسايي قرار گرفت. نتايج حاكي از تشكيل ساختار مكعبي براي قالب‌ها بود و كاتاليزگرهاي حاصل ساختاري بلورين مونوكلينيك و خالص از CuO داشتند و تا حدودي هم داراي ساختار كپي‌برداري شده از قالب‌ سيليكاي مكعبي بودند. نتايج BET براي m-CuO@C/G نشان داد كه كاتاليزگر، داراي ساختاري متخلخل با ناحيه‌هايي با نظم كم متشكل از حفره‌هاي ماكرو و مزو، با مساحت سطح ويژه m2 g-1 50/0 و با متوسط اندازه حفره‌هاي nm 4/8 مي‌باشد. فعاليت كاتاليزگر‏ m-CuO@C/G بر روي تجزيه گرمايي آمونيوم پركلرات(AP) با تكنيك گرماسنجي روبشي تفاضلي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با افزودن 2 و wt% 5 از كاتاليزگر m-CuO@C/G، دماي تجزيه گرمايي دماي بالاي AP به ترتيب به ميزان 82/6 و °C 88/5 كاهش يافت و مقادير گرماي ويژه آزاد شده آنها براي تجزيه AP به ترتيب 2 (J g-1 820) و 2/5 (J g-1 1085) برابر آن براي AP خالص بودند.