بررسي فعاليت كاتاليست نانوذره هاي CuO در تجزيه گرمايي آمونيوم پركلرات

Catalytic Activity of CuO Nanoparticles on Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate

در این پژوهش، تجزیه گرمایی آمونیوم پركلرات با افزودن نانوذره­هایCuO تجاری بررسی شده است. نانوذره­های CuO با روش‌های مشخصه‌یابی پراش اشعه ایكس (XRD) و میكروسكوپ الكترونی عبوری (TEM) بررسی شد. تصویر آنالیز TEM نشان می‌دهد كه نانوذره­های CuO دارای مورفولوژی به تقریب كروی هستند. فعالیت كاتالیستی نانوذره­های CuO بر تجزیه گرمایی آمونیوم پركلرات (AP) با آنالیزهای گرمایی DSC و TGA بررسی شد، كه نتیجه­ها نشان می‌دهند دماهای تجزیه گرمایی AP در حضور 2 و 5 درصد وزنی از نانوذره­های CuO به­ترتیب 11/61 و ˚C 59/72 كاهش می­یابد. همچنین، نتیجه­ها دلالت بر این دارند كه گرمای تجزیه AP در حضور 2 و 5 درصد وزنی از نانوذره­های CuO به­ترتیب 51/528 و J/g 11/535 افزایش می­یابد. نتیجه­های آنالیز TGA برای ارزیابی پارامترهای سینتیكی نمونه‌ها با استفاده از روش برازش مدل برای محاسبه مقدارهای A، Ea، G≠∆، H≠∆ و S≠∆ استفاده شده است.

This research is on the thermal decomposition of ammonium perchlorate activated by addition of commercial CuO nanoparticles. CuO nanoparticles were characterized by X-Ray Diffraction (XRD) and Transition Electron Microscope (TEM). TEM image shows that the CuO nanoparticles have a nearly spherical morphology. The catalytic activities of the CuO nanoparticles on the thermal decomposition of Ammonium Perchlorate (AP) were evaluated by Thermo-Gravimetric Analysis and Differential Scanning Calorimeter (TGA/DSC), which results show that, in presence of 2 and 5 wt% of CuO nanoparticles, the thermal decomposition temperature of AP decreased by 61.11 and 72.59 °C, respectively. Also, results imply that the heat decomposition of AP was increased by 528.51 and 535.11 J/g in the presence of 2 and 5 wt% of CuO nanoparticles, respectively. TGA data was used to evaluate kinetic parameters of samples by model fitting method and values of A, Ea, ∆G≠, ∆H≠, and ∆S≠ were obtained