氧化稀土对高氯酸铵热分解的稳定与促进作用及龙南膨润土的改性和性能

【摘要】： 比较研究了多种稀土氧化物对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用，以及氧化物的制备方法对催化效果的影响程度。结果表明：稀土氧化物的加入不仅能提高AP使用和运输过程中的安全性，而且大大提高了高氯酸铵的分解热；在5％添加量的情况下，轻稀土镨和钕的氧化物使分解峰表现为前弱后强的两个相连的峰，中稀土钐和钆的氧化物为单一的强峰，而重稀土铒和镱的氧化物为前强后弱的两个分立的放热峰。对于同一种稀土氧化物，制备方法的不同对催化高氯酸铵的热分解也有差异，这与产物的比表面积有关，随着产物比表面积的增加，催化效果越明显。乙二醇溶胶凝胶法制备的Gd_2O_3的比表面最大(大于50m~2／g)，因此其催化热分解效果是最好，能够使高氯酸铵的高温放热峰的起始温度降到最低(354.5℃)。峰温度大小与它们对应的比表面大小相反，证明提高氧化物的比表面积可以提高AP的热爆炸力，但不存在直接的线性关系。说明催化作用的产生主要来源于样品化合物的类型，其次才是它们的表面积大小。 研究了龙南膨润土的基本性质，以及酸改性和酸加稀土改性后的性质变化。尤其是在酯化催化和氨氮废水中铵的吸附法去除方面的应用效果。结果表明：龙南膨润土为钙基土；酸活化和加入稀土的活化改性方法对龙南膨润土的吸兰量、脱色率、胶质价、酯化催化活性和热稳定性都有较大的影响；酸活化改性会导致膨润土吸兰量的降低，而稀土的存在使膨润土的吸兰量又有所增加；酸活化对龙南膨润土脱色率的影响随着酸量的增加先增强后减弱；加入稀土可提高膨润土的脱色率；酸活化和稀土存在时的酸活化改性均能提高龙南膨润土的酯化催化活性。因为稀土本身具有催化性能，通过酸化活化，可以使膨润土的热稳定性得到提高。酸活化改性膨润土能有效提高其比表面，所以改性后的龙南膨润土对氨氮废水中铵离子的吸附能力明显增强，可望用于吸附法处理氨氮废水。

【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：O621.2