KNO3_GO复合含能材料的制备与表征 .pdf

ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００１-８３５２. ２０１６. ０２. ００１ ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的制备与表征 ❋ 李家宽 马小霞 胡 艳 叶迎华 沈瑞琪 南京理工大学化工学院江苏南京,２１００９４ [摘 要] 分别采用重结晶法、中和法和溶剂-非溶剂法制备了硝酸钾/ 氧化石墨烯ＫＮＯ３/ ＧＯ复合含能材料。 通过负载前后质量的变化对 ＫＮＯ３的负载量进行比较,并运用 Ｘ 射线衍射能谱ＸＲＤ、傅里叶红外光谱ＦＴＩＲ、场 发射扫描电镜ＦＥＳＥＭ和热重/ 差热分析ＴＧ/ ＤＴＡ对复合材料进行了表征。 结果表明３ 种方法中,ＫＮＯ３都能均 匀地负载在 ＧＯ 片层表面,溶剂-非溶剂法中 ＫＮＯ３的负载量最大；重结晶法制备的复合含能材料的反应快速且剧 烈,反应起始温度较 ＧＯ 提前了 ７４ ℃；中和法制备的材料的反应相对平缓,经历了 ３ 个阶段；溶剂-非溶剂法的热分 解过程基本和纯 ＫＮＯ３相同。 [关键词] 含能材料；硝酸钾；氧化石墨烯；负载量；热分解 [分类号] ＴＱ５６０. ７ 引言 黑火药作为一种点火药剂,已广泛应用于生产 实践；它的主要成分为硝酸钾ＫＮＯ３、硫磺和木 炭,其中硫磺主要作为黏合剂,并且也能保证成品粒 子的硬度。 但是,由于硫磺的加入,黑火药燃烧后会 产生有毒有害的硫化物气体,并产生具有腐蚀性的 硫酸盐残渣,不仅对人体和环境造成很大的伤害,也 会对武器系统造成烧蚀和腐蚀[１-２]。 因此,在对药剂 硬度要求不高的系统中,无硫型点火药剂成为研究 的新方向。 目前,相关研究已成功制备出了 Ｂ/ ＫＮＯ３点火药[３]、Ｃ/ ＫＮＯ３点火药[４]和 ＣＮＴｓ碳纳米 管 / ＫＮＯ３含能材料[５],这些药剂燃烧时不产生硫 化物气体和相应残渣。 但也存在不足之处Ｂ 和 ＣＮＴｓ 的价格较贵,限制了其使用范围；Ｃ/ ＫＮＯ３含 能材料的输出最大压力低,燃烧速度慢。 氧化石墨烯ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｘｉｄｅ,ＧＯ是石墨烯的衍 生物,它是由单层碳原子组成的二维纳米材料,其片 层上连接有大量的含氧基团,在其平面上含有羟基 ＯＨ 和 醚 基 Ｏ, 片 层 边 缘 含 有 羧 基 ＣＯＯＨ 和羰基 ＣＯ。����由于含氧基团的存 在,ＧＯ 具有许多优于石墨烯的性能,如良好的润湿 性、两亲性、比表面积大和热导性高等[６-７]。 相关研 究[８]指出,含氧基团易发生热分解反应,ＧＯ 只需吸 收很少的热量就能引起热脱氧过程,生成还原石墨 烯,并放出大量的热。 ＧＯ 具有含能特性,可将其作 为可燃剂,在其表面负载上氧化剂,是制备新型含能 材料的一个重要的方向。 将 ＧＯ 和 ＫＮＯ３制备成复 合含能材料,利用 ＧＯ 中含氧基团的分解放热引发 ＫＮＯ３的氧化还原反应,能够实现体系输出能量的 倍增,该反应如下所示 ＫＮＯ３＋ ＧＯ→Ｋ２Ｏ ＋ ＣＯ２＋ Ｎ２。 本文分别采用重结晶法、中和法和溶剂-非溶剂 法制备了 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料,利用 Ｘ 射线衍 射能谱ＸＲＤ、傅里叶红外光谱ＦＴＩＲ和场发射扫 描电镜ＦＥＳＥＭ对复合含能材料的表观形貌和组 成进行了表征,利用热重/ 差热分析ＴＧ/ ＤＴＡ考察 其热分解放热特性,以期为合成 ＧＯ 基的新型含能 材料提供参考。 １ 试验部分 １. １ 原材料与试验仪器 ＧＯ,改进的 Ｈｕｍｍｅｒｓ 法[９]自制；ＫＮＯ３,分析纯, 西陇化工股份有限公司；ＫＯＨ,分析纯,西陇化工股 份有限公司；ＨＮＯ３,分析纯,上海中试化工总公司； 乙醇,分析纯,国药集团化学试剂有限公司。 Ｄ８ Ａｄｖａｎｃｅ 型 Ｘ 射线衍射仪,德国 Ｂｒｕｋｅｒ 公 司；ＭＢ１５４Ｓ 型傅氏转换红外线光谱分析仪,日本岛 津公司；Ｓ-４８００Ⅱ型场发射扫描电子显微镜,日本日 立公司；Ｄｉａｍｏｎｄ 热重/ 差热分析仪,美国 Ｐｅｒｋｉｎ- Ｅｌｍｅｒ公司,升温速率为 １０ ℃ / ｍｉｎ,气氛为 Ｎ２。 .１. ２０１６ 年 ４ 月 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的制备与表征 李家宽,等 ❋ 收稿日期２０１５-１２-２２ 基金项目总装预研基金９１４０Ａ０５０７０１１４ＢＱ０２０７３；２０１４ 年江苏省自然科学基金青年基金ＢＫ２０１４０７８８ 作者简介李家宽１９９１ ,男,硕士研究生,主要从事纳米含能材料的研究。 Ｅ-ｍａｉｌｊｓｌｉｊｉａｋｕａｎ＠１６３. ｃｏｍ 通信作者胡艳１９７７ ,女,硕导,副研究员,主要从事纳米复合材料、亚稳态分子间复合物和含能薄膜材料等的研究。 Ｅ-ｍａｉｌｈｕｙａｎ＠ ｎｊｕｓｔ. ｅｄｕ. ｃｎ １. ２ ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的制备 重结晶法将０. １ ｇ 的 ＧＯ 加入１００ ｍＬ 水中,在 ６０ ℃下超声分散 ３０ ｍｉｎ,再加入 １３. ４４ ｇ ＫＮＯ３,待 其全部溶解后,在 ６０ ℃下机械搅拌 １ ｈ 后,冷却至 室温,抽滤,烘干。 中和法将 ０. １ ｇ 的 ＧＯ 加入 ８０ ｍＬ 水中,在 ６０ ℃下超声分散 ３０ ｍｉｎ,加入适量的 ＫＯＨ 固体,搅拌 至其全部溶解,再向上述溶液中滴加一定浓度的稀 ＨＮＯ３溶液,滴加完后,将上述溶液在 ６０ ℃ 下机械 搅拌 １ ｈ,再冷却至室温,抽滤,烘干。 溶剂-非溶剂法将 ０. １ ｇ ＧＯ 和 １３. ４４ ｇ ＫＮＯ３ 加入到１００ ｍＬ 水中,在６０ ℃下超声分散３０ ｍｉｎ,再 将上述溶液以 １ ２ 滴/ 秒的速度滴加到剧烈搅拌下 的 ３００ ｍＬ 的无水乙醇中,滴加完后,将上述溶液在 ６０ ℃下恒温机械搅拌 １ ｈ,冷却至室温,抽滤,烘干。 ２ 结果与讨论 ２. １ ＫＮＯ３的负载量 ３ 种方法制备的 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料中 ＫＮＯ３的负载量如表 １ 所示。 表 １ ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料中 ＫＮＯ３的负载量 Ｔａｂ. １ Ｌｏａｄｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＫＮＯ３ｉｎ ＫＮＯ３/ ＧＯ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ 试验方法重结晶法中和法 溶剂-非溶 剂法 ＫＮＯ３/ ｇ０. ０６２ ００. ０１６ ４４. ２７８ ９ 由表 １ 可知,在 ＧＯ 质量相同的条件下,溶剂- 非溶剂法的 ＫＮＯ３负载量最多,达到４. ２７８ ９ ｇ,而重 结晶法和中和法的负载量较少。 这是由于溶解在溶 剂中的 Ｋ ＋ 通过插层进入氧化石墨层间,在静电力 和范德华力等作用下与 ＧＯ 中含氧基团成键,使得 Ｋ ＋ 吸附在 ＧＯ 上,一定的条件下 ＫＮＯ３在 ＧＯ 片层 表面原位成核、生长并晶化,同时进一步剥离 ＧＯ 片 层。 溶剂-非溶剂法由于 ＫＮＯ３不溶于乙醇,使得更 多的 ＫＮＯ３在滴入乙醇时析出,并在 ＧＯ 片层上结 晶生长,从而使溶剂-非溶剂法制备的复合材料中 ＫＮＯ３的负载量大大增加。 ２. ２ ＸＲＤ 分析 ３ 种方法制备的 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的 Ｘ 射线衍射能谱如图 １ 所示。 由图１可见,３种方法制备的复合含能材料的 衍射峰分别与ＫＮＯ３的标准卡片ＪＣＰＤＳ７１-１５５８ 、 ＪＣＰＤＳ０５-０３７７、ＪＣＰＤＳ７４-２０５５相对应,均表现为斜 方晶系的ＫＮＯ３晶体的特征衍射峰,但各峰的相对 强度有所区别,说明不同方法制备的材料各晶面择 ａ重结晶法 ｂ中和法 ｃ溶剂-非溶剂法 图 １ ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的 ＸＲＤ 谱图 Ｆｉｇ. １ ＸＲＤ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ＫＮＯ３/ ＧＯ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ 优取向、生长不同。 并且 ＫＮＯ３的特征峰尖锐,半峰 宽较窄,说明 ３ 种方法中 ＫＮＯ３的结晶度都比较好。 ３ 种方法制备的 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料在 ２θ ＝ １１. ５处都没有出现 ＧＯ 的特征衍射峰,这可能是由 于 ＫＮＯ３在 ＧＯ 片层表面结晶生长,使 ＧＯ 片层间距 扩大,从而阻碍了 ＧＯ 片层的有序堆积。 ２. ３ ＦＴＩＲ 分析 ＧＯ 和 ３ 种方法制备的 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材 料的 ＦＴＩＲ 如图 ２ 所示。 由图 ２ 可知,波数为 ３ ４００ ｃｍ －１左右出现的较 强吸收峰是ＯＨ 伸缩振动吸收峰,ＧＯ 的吸水性较 强,所以该峰较强且宽[１０]。 ＧＯ 在 １ ７２０、１ ３８９、 １ ０５０ ｃｍ －１处出现的吸收峰分别为 Ｃ Ｏ����伸缩振动 .２. 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４５ 卷第 ２ 期 图 ２ ＧＯ 和 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的 ＦＴＩＲ 谱图 Ｆｉｇ. ２ ＦＴＩＲ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ＧＯ ａｎｄ ＫＮＯ３/ ＧＯ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ 吸收峰、ＯＨ变形振动吸收峰和ＣＯＣ弯曲振动 吸收峰；１ ６２０ ｃｍ －１处的吸收峰为碳骨架的伸缩振 动吸收峰。 ３ 种方法制备的复合材料在 ２ ３６８、 １ ７６３、１ ３７８ ｃｍ －１和 ８２５ ｃｍ－１处出现了 ＫＮＯ ３ 的特 征衍射峰,其中重结晶法和中和法制备的材料只在 ３ ４００ ｃｍ －１和 １ ６５０ ｃｍ－１处出现了较弱的ＯＨ 伸 缩振动峰和碳骨架的伸缩振动峰,而没有出现 ＧＯ 的其他特征峰,说明 Ｋ ＋ 能够与 ＧＯ 表面的含氧基团 成键,从而使 ＫＮＯ３在 ＧＯ 片层表面原位成核、生长 并晶化。 溶剂-非溶剂法仅在 １ ６５０ ｃｍ －１处出现了 一微弱的碳骨架的伸缩振动峰,说明有更多的 ＫＮＯ３在 ＧＯ 表面结晶生长。 复合材料中碳骨架振 动峰的出现波数相比于 ＧＯ 有所提高,可能是由于 ＫＮＯ３的负载使复合材料中的氧化石墨的层状结构 有所变化。 ２. ４ ＦＥＳＥＭ 分析 ＧＯ 和 ３ 种方法制备的 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材 料的 ＦＥＳＥＭ 结果如图 ３ 所示。 由图 ３ａ可知,ＧＯ 片层表面比较光滑,并呈片 层状重叠在一起。 由图 ３ｂ 图 ３ｄ可知,ＧＯ 由 于超声作用剥落下许多小的薄片,并且 ３ 种方法制 备的复合含能材料均在 ＧＯ 片层上和片层间负载有 ＫＮＯ３。 相比于其他两种方法,溶剂-非溶剂法制备 的复合材料中有更多的 ＫＮＯ３包覆在 ＧＯ 上,这与 之前的结果相一致。 ２. ５ ＴＧ/ ＤＴＡ 分析 ＧＯ、ＫＮＯ３和３ 种方法制备的 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含 能材料的 ＴＧ/ ＤＴＡ 曲线如图 ４ 所示。 由图 ４ａ可知,ＧＯ 中的含氧基团很容易吸 水,故其在１００ ℃之前的质量减少是水的挥发所致。 ＧＯ 的反应放热主要分为两个部分第一部分是从 １８４ ℃开始,相应的 ＴＧ 曲线有一个明显的失重过 程,总失重率约为２５％,这是由于 ＧＯ 中含氧基团的 ａＧＯ ｂ重结晶法 ｃ中和法 ｄ溶剂-非溶剂法 图 ３ ＧＯ 和 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的 ＦＥＳＥＭ 照片 Ｆｉｇ. ３ ＦＥＳＥＭ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ ＧＯ ａｎｄ ＫＮＯ３/ ＧＯ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ 分解放热生成了还原石墨烯；从５００ ℃ 开始的第二 次放热是碳骨架的燃烧所致。 由图 ４ｂ可知,ＫＮＯ３在 １３０ ℃和 ３２６ ℃处都 出现了吸热峰,分别为 ＫＮＯ３的晶型转变峰和熔融 峰,ＫＮＯ３从 ４４５ ℃开始分解失重,并伴随着放热过 程,相应的失重率约为 ８４％。 图 ４ｃ 图 ４ｅ分别为重结晶法、中和法和 溶剂-非溶剂法制备的 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的 ＴＧ/ ＤＴＡ 曲线。 根据相关文献[１]可知,重结晶法和 中和法制备的含能材料的放热曲线都没有 ＫＮＯ３的 .３. ２０１６ 年 ４ 月 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的制备与表征 李家宽,等 ａＧＯ ｂＫＮＯ３ ｃ重结晶法 ｄ中和法 ｅ溶剂-非溶剂法 图 ４ ＧＯ、ＫＮＯ３和 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的 ＴＧ/ ＤＴＡ 曲线 Ｆｉｇ. ４ ＴＧ/ ＤＴＡ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ＧＯ, ＫＮＯ３ａｎｄ ＫＮＯ３/ ＧＯ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ 晶型转变峰和熔融峰。 由图 ４ｃ可知,重结晶法制 备的样品从１１０ ℃ 开始进行放热反应,并且反应物 质量瞬间减小为 ０,这应该是由于 ＧＯ 和 ＫＮＯ３两者 反应剧烈而导致产物飞溅,反应起始温度相比于 ＧＯ 中含氧基团分解放热的 １８４ ℃降低了 ７４ ℃,说 明 ＫＮＯ３的加入对 ＧＯ 中含氧基团的热分解反应具 有促进作用。 由图 ４ｄ可知,中和法样品的失重主 要分为两个阶段第一阶段从１２３ ℃开始,到１９９ ℃ 结束,存在两个放热峰,峰值温度分别为 １４７ ℃ 和 １６７ ℃,相应的失重率约为 ２４％,此应分别为 ＫＮＯ３ 和部分 ＧＯ 两者的固-固相反应和未参加反应的 ＧＯ 中含氧基团的分解放热过程；第二段从７３０ ℃开始, 此为碳骨架的燃烧过程,相比文献[８]中报道的碳 骨架的燃烧温度要高,应该是由于 ＫＮＯ３与 ＧＯ 两 者固-固相反应后的产物如 Ｋ２Ｏ 等阻碍了碳骨架 的燃烧。 由图 ４ｅ可知,溶剂-非溶剂法样品中 ＧＯ 的占比太少,因而其热分解过程基本和纯 ＫＮＯ３相 同,分别存在 ＫＮＯ３的晶型转变峰、熔融峰和分解放 热过程。 ３ 结论 １采用重结晶法、中和法和溶剂-非溶剂法均可 制备出 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料,ＫＮＯ３都能均匀地 包覆在 ＧＯ 片层上,其中重结晶法和中和法的负载 量约为 ＧＯ 质量的６２％和１６％,溶剂-非溶剂法的负 载量最大。 ２重结晶法制备的 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合材料从 １１０ ℃开始进行了剧烈的反应,导致产物飞溅；而中和法 制备的材料反应相对平缓,分别经过了 ＫＮＯ３和部 .４. 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４５ 卷第 ２ 期 分 ＧＯ 两者的固-固相反应、未参加反应的 ＧＯ 中含 氧基团的分解放热过程和碳骨架的燃烧 ３ 个阶段； 溶剂-非溶剂法由于其中 ＧＯ 的占比太少,其热分解 过程和纯 ＫＮＯ３基本相同。 参 考 文 献 [１] 王惠娥,沈瑞琪,叶迎华,等. 石墨/ 硝酸钾的热行为及 分解反应动力学研究[Ｊ]. 含能材料,２０１２,２０６ ７３１-７３４. ＷＡＮＧ Ｈ Ｅ, ＳＨＥＮ Ｒ Ｑ, ＹＥ Ｙ Ｈ, ｅｔ ａｌ. Ｔｈｅｒｍａｌ ｂｅ- ｈａｖｉｏｕｒ ａｎｄ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｇｒａｐｈｉｔｅ/ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｎｉｔｒａｔｅ[Ｊ]. Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ Ｍａｔｅ- ｒｉａｌｓ, ２０１２, ２０６ ７３１-７３４. [２] 唐桂林,赵家玉,吴煌,等. 黑火药的改进研究[Ｊ]. 火 工品,２００２４２５-２６,３３. ＴＡＮＧ Ｇ Ｌ, ＺＨＡＯ Ｊ Ｙ, ＷＵ Ｈ, ｅｔ ａｌ. Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍ- ｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｐｏｗｄｅｒ [ Ｊ]. Ｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ ＆ Ｐｙｒｏｔｅｃｈ- ｎｉｃｓ, ２００２４ ２５-２６,３３. [３] 张建忠,侯聪花,胡双启,等. 不同配比安全点火药 Ｂ/ ＫＮＯ３的研究[Ｊ]. 中国安全科学学报,２０１０,２０２ ８０-８２. ＺＨＡＮＧ Ｊ Ｚ, ＨＯＵ Ｃ Ｈ, ＨＵ Ｓ Ｑ, ｅｔ ａｌ. Ｔｅｓｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒ- ｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｐｏｗｄｅｒ ｏｆ Ｂ/ ＫＮＯ３ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｉｘ- ｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ[Ｊ]. Ｃｈｉｎａ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌ, ２０１０, ２０ ２ ８０-８２. [４] 崔庆忠,李满,张夫明. Ｃ/ ＫＮＯ３点火药研究[Ｊ]. 火工 品,２００１２３１-３２. ＣＵＩ Ｑ Ｚ, ＬＩ Ｍ, ＺＨＡＮＧ Ｆ Ｍ. Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃ/ ＫＮＯ３ｉｇｎｉ- ｔｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ [ Ｊ].Ｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ ＆ Ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓ, ２００１ ２ ３１-３２. [５] 崔庆忠,焦清介,刘帅. ＣＮＴｓ/ ＫＮＯ３纳米粒子制备及 表征[Ｊ]. 含能材料,２００９,１７６６８５-６８８. ＣＵＩ Ｑ Ｚ, ＪＩＡＯ Ｑ Ｊ, ＬＩＵ Ｓ. Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅ- ｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏ-ＣＮＴｓ/ ＫＮＯ３ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ [ Ｊ].Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ, ２００９, １７６ ６８５-６８８. [６] ＺＨＵ Ｊ Ｗ, ＺＥＮＧ Ｇ Ｙ, ＮＩＥ Ｆ Ｄ, ｅｔ ａｌ. Ｄｅｃｏｒａｔｉｎｇ ｇｒａｐ- ｈｅｎｅ ｏｘｉｄｅ ｗｉｔｈ ＣｕＯ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ ａ ｗａｔｅｒ-ｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌ ｓｙｓｔｅｍ[Ｊ]. Ｎａｎｏｓｃａｌｅ, ２０１０, ２６ ９８８-９９４. [７] ＳＨＥＮ Ｌ Ｆ, ＺＨＡＮＧ Ｘ Ｇ, ＬＩ Ｈ Ｓ, ｅｔ ａｌ. Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｔａｉ- ｌｏｒｉｎｇ ｏｆ ａ ｔｈｒｅｅ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ＴｉＯ２-ｇｒａｐｈｅｎｅ-ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏ- ｔｕｂｅ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｒ ｆａｓｔ ｌｉｔｈｉｕｍ ｓｔｏｒａｇｅ[Ｊ]. Ｔｈｅ Ｊｏｕｒ- ｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ, ２０１１, ２２４３０９６- ３１０１. [８] ＫＲＩＳＨＮＡＮ Ｄ, ＫＩＭ Ｆ, ＬＵＯ Ｊ Ｙ, ｅｔ ａｌ.Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｘｉｄｅ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ａｎｄ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ[Ｊ]. Ｎａｎｏ Ｔｏｄａｙ, ２０１２,７２ １３７-１５２. [９] ＨＥＲＮＡＮＤＥＺ Ｙ, ＮＩＣＯＬＯＳＩ Ｖ, ＬＯＴＹＡ Ｍ, ｅｔ ａｌ. Ｈｉｇｈ-ｙｉｅｌｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｂｙ ｌｉｑｕｉｄ-ｐｈａｓｅ ｅｘｆｏ- ｌｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒａｐｈｉｔｅ[Ｊ]. Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,２００８, ３ ９５６３-５６８. [１０] 张晓清,杨志岩,降升平,等. 单层氧化石墨烯的快速 制备及表征[Ｊ]. 天津科技大学学报,２０１３,２８２ ２８-３２. ＺＨＡＮＧ Ｘ Ｑ, ＹＡＮＧ Ｚ Ｙ, ＪＩＡＮＧ Ｓ Ｐ, ｅｔ ａｌ. Ｒａｐｉｄ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｉｎｇｌｅ-ｌａｙｅｒｅｄ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｘｉｄｅ [ Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, ２０１３, ２８２ ２８-３２. Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＫＮＯ３/ ＧＯ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＩ Ｊｉａｋｕａｎ, ＭＡ Ｘｉａｏｘｉａ, ＨＵ Ｙａｎ, ＹＥ Ｙｉｎｇｈｕａ, ＳＨＥＮ Ｒｕｉｑｉ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ, Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ, ２１００９４ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｎｉｔｒａｔｅ/ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｘｉｄｅ ＫＮＯ３/ ＧＯ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ, ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｌｖｅｎｔ/ ｎｏｎ-ｓｏｌｖｅｎｔ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＫＮＯ３ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｃｈａｎｇｅ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｌｏａｄｉｎｇ. Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ Ｘ-ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ＸＲＤ, Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ＦＴＩＲ, ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ＦＥＳＥＭ ａｎｄ ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ/ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ＴＧ/ ＤＴＡ. Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ＫＮＯ３ｉｓ ｃｏａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ＧＯ ｕｎｉ- ｆｏｒｍｌｙ ｂｙ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄｓ, ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｓｏｌｖｅｎｔ/ ｎｏｎ-ｓｏｌｖｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｏａｄｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ. Ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｒａｐｉｄ ａｎｄ ｉｎｔｅｎｓｅ, ａｎｄ ｔｈｅ ｏｎｓｅｔ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｂｙ ７４ ℃ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｗ ＧＯ. Ｓａｍｐｌｅｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｕｎｄｅｒｇｏ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ, ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｇｅｎｔｌｅ. Ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｍａｄｅ ｂｙ ｓｏｌｖｅｎｔ/ ｎｏｎ-ｓｏｌｖｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｔｈａｔ ｏｆ ｐｕｒｅ ＫＮＯ３. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ； ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｎｉｔｒａｔｅ； ｇｒａｐｈｅｎｅ ｏｘｉｄｅ； ｌｏａｄｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ； ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ .５. ２０１６ 年 ４ 月 ＫＮＯ３/ ＧＯ 复合含能材料的制备与表征 李家宽,等